Le régulateur d'excitation automatique de la première phase comprend un redresseur commandé au silicium, un module de déclenchement par déphasage, un amplificateur CC, un circuit de rétroaction de tension, un correcteur de déviation, une alimentation CC et un système de surveillance de l'alimentation. Le redresseur utilise un pont redresseur triphasé entièrement commandé, convertissant la tension alternative en courant continu pour alimenter l'enroulement d'excitation. Le module de déclenchement par déphasage est composé de six modules de déclenchement identiques. Il modifie l'angle de commande du thyristor en fonction de l'amplitude du signal de commande d'entrée Usm afin de contrôler la sortie du redresseur et ainsi réguler le courant d'excitation du moteur/générateur. L'amplificateur CC comprend deux étages d'amplification : un amplificateur PID et un amplificateur global. Le processus de régulation fait référence au moment où le moteur/générateur est soumis à une perturbation de tension réactive et où le signal de sortie du PID change proportionnellement au taux de changement (dv/dt) pour modifier l'excitation afin d'empêcher le changement de tension.
En raison de la faible capacité de charge de l'amplificateur PID, un amplificateur complet doit être installé entre le PID et le déclencheur pour inverser et amplifier la puissance du signal de sortie de l'amplificateur PID ;
L'unité de contrôle de déviation réactive est capable de stabiliser la distribution du courant réactif entre les unités lorsque le moteur/générateur fonctionne en parallèle, et lorsque le moteur/générateur est connecté au réseau via un transformateur élévateur, elle peut surmonter la chute de tension de réactance du transformateur élévateur ;
L'unité de contrôle de déviation réactive convertit la variation de la tension aux bornes du moteur/générateur en un signal de tension alternative, tandis que l'entrée du PID nécessite un signal de retour de tension continue. Par conséquent, une unité de retour de tension est ajoutée entre ces deux unités pour convertir le signal de tension alternative en un signal de tension continue ;
L'unité d'alimentation CC fournit une tension CC de +24 V au régulateur d'excitation ;
Les composants intégrés sélectionnés pour ce régulateur fonctionnent avec une alimentation de +15 V, une alimentation stable de +15 V est donc nécessaire ;
L'unité de surveillance de l'alimentation électrique sert à surveiller les deux alimentations en fonctionnement et peut déclencher une alarme en cas de défaillance de l'une d'entre elles.
La deuxième phase a adopté le régulateur d'excitation rapide de type KFD-3.
Le régulateur est alimenté par des transformateurs de courant et des transformateurs de tension, notamment des transformateurs d'excitation à récupération de phase contrôlable et des correcteurs de tension.
Le transformateur d'excitation à récupération de phase contrôlable BKF est le composant principal du régulateur. Il s'agit d'un transformateur ou amplificateur magnétique à aimantation continue et à double enroulement primaire.
Le premier enroulement en série est alimenté par le transformateur de courant LH ;
Le deuxième enroulement parallèle est alimenté par le transformateur de tension YH.
La force électromotrice induite de l'enroulement secondaire est la somme géométrique des forces électromotrices induites de ces deux enroulements.
Le courant secondaire est redressé par le groupe de redresseurs de sortie ZC puis envoyé à l'enroulement d'excitation de l'excitateur.
Le correcteur de tension se compose d'un transformateur de mesure triphasé BC et d'un amplificateur magnétique FC. Le transformateur de mesure triphasé BC est alimenté par le transformateur de tension YH via un autotransformateur réglable TBZ.
Il s'agit d'un transformateur triphasé saturé. Son courant primaire présente une caractéristique non linéaire, tandis que son courant secondaire est linéaire. Après redressement par le redresseur non linéaire ZFL et le redresseur linéaire ZXL, il est appliqué aux deux enroulements de commande CC de polarité opposée de l'amplificateur magnétique FC. L'amplitude du courant de sortie de l'amplificateur magnétique est déterminée par la différence entre ces deux courants.
Lorsque la tension du générateur augmente, la différence de courant linéaire et non linéaire mesurée par le dispositif de mesure croît rapidement, entraînant une forte augmentation du courant de sortie de l'amplificateur magnétique. Par conséquent, le correcteur de tension, composé du dispositif de mesure et de l'amplificateur magnétique, présente un comportement inverseur. En fonctionnement normal, le correcteur alimente l'enroulement de commande du filtre BKF par un courant de magnétisation, ce qui permet à son noyau de fonctionner dans un état de saturation plus élevé. Ce courant de magnétisation contrôle ainsi la sortie du filtre BKF et, par conséquent, l'excitation du générateur.
La troisième phase a adopté le régulateur d'excitation à microprocesseur HWLT-4. Elle a permis d'améliorer l'automatisation du fonctionnement du moteur et du générateur. Toutes les fonctions ont été implémentées de manière modulaire et combinées afin de répondre aux besoins des différents utilisateurs.
En termes de matériel, le régulateur se compose de deux canaux micro-informatiques indépendants et d'un canal analogique indépendant.
Chaque canal du microprocesseur est divisé en une boucle de tension et une boucle de courant. Le canal analogique correspond à la boucle de courant.
La boucle de tension est fermée en fonction du signal de tension terminale provenant de la machine, également appelée boucle automatique ;
La boucle de courant est fermée en fonction du signal de courant du rotor, également appelée boucle manuelle.
Pour garantir la rapidité de la régulation, le système effectue en continu des prélèvements et divers calculs au cours d'un cycle de fréquence du réseau. Le circuit de fonctionnement est assuré conjointement par l'automate de commande industriel et des relais.
En termes de logiciel, le mode de contrôle du régulateur se divise en quatre types :
1. Régulation automatique de la tension (AVR)
2. Régulation du courant par champ magnétique (FCR)
3. Régulation de la puissance réactive constante
4. Régulation du facteur de puissance constant
En temps normal, le mode AVR peut être commuté manuellement vers le mode FCR ; la commutation est automatique en cas de défaut. Ces deux derniers modes de contrôle ne sont disponibles qu’en mode AVR.
De plus, ce régulateur possède également quatre fonctions de limitation :
1. Limitation du courant statorique
2. Limitation du courant par champ magnétique
3. Limitation de la sous-excitation
4. Limitation Volt-Hertz
Le régulateur contrôle le courant d'excitation du moteur > générateur grâce à des fonctions de contrôle, des fonctions de limitation et d'autres fonctions auxiliaires, afin que le moteur > générateur fonctionne dans un état optimal.
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Date de publication : 16 mars 2026