Variation de vitesse et onduleurs

[Gary]

Bonjour, ce sujet semble approcher des questions que je me pose.
Est il possible de coupler et réguler la vitesse d'un alternateur synchrone avec un onduleur informatique triphasé ?
Autoconsommation.
Installation :
_Double turbine Francis chute hauteur total 6m debit inconnu
_Alternateur 20 kva sur lequel j'ai supprimé l'exitatrice, remplacée par une carte de cde pour stabiliser la tension.
_deux onduleurs tri 15 et 27kva
_regulateur de vitesse que je n'utilise plus par manque de fiabilité.

Merci.

[dB-)]

Bonjour,

merci pour les photos, belle petite installation, soignée !

Les petites cartes génériques "AVR" (Automatic Voltage Regulator) qu'on trouve sur le Net remplacent en effet avantageusement les anciennes excitatrices et régulateurs d'alternateurs : plus sensibles, permettent de démarrer même avec une faible aimantation rémanente, plus stables, meilleure régulation dynamique, plus fiables, etc ..

Les anciens régulateurs de vitesse hydrauliques (en vert sur la 1ère photo), qui comportaient une pompe à huile, un distributeur commandé par un régulateur centrifuge, et un vérin hydraulique commandant le distributeur de la turbine, étaient en effet capricieux, difficiles à régler, peu stables en fonction des variations de température, et il consommaient à minima un bon kW ! Leur principal avantage était (du moins pour les modèles à deux courroies) qu'en cas de problème (survitesse, rupture de la courroie de régulation, ..) ils fermaient automatiquement le distributeur et arrêtaient l'installation.

Pour le reste, d'une part je ne comprends pas trop votre question, d'autre part l'ensemble parait compliqué.

Sur plusieurs installations réalisées, j'utilise directement la sortie de l'alternateur pour alimenter le logement :

• l'AVR de l'alternateur permet de stabiliser la tension, en dépit des variations de vitesse

• reste à stabiliser un peu la vitesse pour obtenir une fréquence acceptable (exemple 45 à 55 Hz), pour cela, j'utilise un petit automate qui mesure la fréquence (via une entrée rapide) et enclenche plus ou moins de charges (chauffe eau, radiateurs, résistances ballast) pour stabiliser la vitesse.

2022-11-26_023407.png

Bonne journée

dB-)

[Gary]

Bonjour, merci pour vôtre réponse précise, un délestage sur d'autres charges, c'est ce que je fais actuellement pour réguler ( à peu près) .
On m'avait parlé de synchroniser l'alternateur au réseau et ouvrir les directrices au max mais je ne pense pas cela possible avec mon installation ! Possible uniquement avec generatrice asynchrone je pense ?

En ce qui concerne l'automate, j'ai lu que le crouzet Millénium était adapté ?

[dB-)]

Bonsoir,

il est tout à fait possible de coupler un alternateur sur le réseau, par exemple pour injecter ou pour en stabiliser la vitesse.

2010-12-01-13h24m27 alternateur de 30 kVA couplé au réseau.jpg

2020-01-20-15h47m15 alternateur PMG de 30 kVA couplé au réseau.JPG

2021-04-28-10h52m33 alternateur de 200 kVA couplé au réseau.jpg

Pour coupler l'alternateur au réseau, il faut :

• que sa tension à vide soit semblable à celle du réseau, à quelques Volts près (pour cela il faut régler l'AVR de l'alternateur)

• que sa vitesse soit stabilisée, de sorte à obtenir une fréquence de 50 Hz à quelques dixièmes de Hertz près (on agit sur la commande de vannage de la turbine)

• que l'ordre des phases soit le même sur l'alternateur et sur le réseau (à vérifier lors du câblage avec un indicateur de rotation de phases)

• enfin, qu'au moment du couplage, les tensions de l'alternateur et du réseau soient en phase : couplage à la main avec l'ancienne méthode de l'ampoule, ou utilisation d'un synchrocoupleur

Après couplage, on peut ouvrir le distributeur de la turbine, la puissance injectée augmente et le réseau maintient la vitesse.

En cas de coupure secteur, l'alternateur s'emballe et il faut agir fissa pour refermer le vannage, un alternateur comporte en effet un rotor bobiné, plus sensible aux survitesses que le rotor en cage d'écureuil d'une génératrice.

Légalement, il faut aussi établir un contrat avec Enedis pour la connexion d'un générateur sur le réseau, avec ou sans production, avec ou sans vente, et installer une protection de découplage.

Mecc Alte propose sur ses alternateurs un module (bobine) à brancher dans la boîte de connexion lorsqu'on veut connecter l'alternateur au réseau, cette bobine permet de corriger la consigne de l'AVR en fonction du courant délivré par l'alternateur (le réseau stabilise la tension, la bobine et l'AVR stabilisent le courant), un autre module agit aussi sur l'AVR pour régler à volonté le facteur de puissance de l'ensemble.

2013-04-11-15h44m59.jpg

2022-12-01_222534.png

Au niveau automatisme, les automates Crouzet em4, Evo, M3 conviennent parfaitement en petite hydro.

Bonne soirée

dB-)

[Gilles21]

Bonjour
J'utilise une petite francis couplée à un alternateur tri 400v pour alimenter un ballon de chauffage de 3 kW via un auto transformateur motorisé qui régule donc en fréquence. Je souhaiterais utiliser la sortie 400 v régulée de l'alternateur pour alimenter la maison à travers un onduleur sortie en 230 v monophasé. Quel type ou modèle d'onduleur dois-je utiliser ?
Merci de vos réponses.

[dB-)]

Bonjour,

Gilles, de mémoire, le neutre de ton alternateur régulé en tension est disponible, donc si ta charge monophasée n'est pas trop importante (par exemple moins de 600 W), pourquoi ne pas la brancher simplement entre le neutre et une phase de l'alternateur (avant le transformateur) ?

L'alternateur "verra" une charge déséquilibrée, son couple résistant sur un tour sera moins homogène, il vibrera un poil et fera un peu plus de bruit, il y aura un pouillème d'usure de courroie en plus, mais c'est tout !

Bonne journée

dB-)

[Gilles21]

OK Didier, j’avais pensé à un onduleur sortie mono de manière à ne pas avoir de problème d’équilibrage de phase, mon installation domestique étant en tri.

Je montais donc mon inverseur de source en fonction de ça et j’alimentais en mono. L’autotransfo s’adaptait en fonction de la puissance utilisée pour la maison sans me soucier d’équilibrage.
Je pourrais donc alimenter avec les 3 phases et neutre mais je devrai faire attention à l’équilibrage.

[dB-)]

Bonsoir,

encore un point, la régulation que j'avais mise en place sur ton site il y a quelques années est uniquement prévue pour maintenir une vitesse constante de la turbine (alimentant via un alternateur un chauffe eau, qui est une charge fixe) malgré les fluctuations de débit, qui sont des variations très lentes.

Elle n'est pas du tout adaptée à l'alimentation de charges variables rapidement !

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Bonne soirée

dB-)

[cristof]

si je comprend bien, c'est une petite turbine de "faible puissance 3kw ??".
une solution serait de redresser avec un pont de diodes triphasé, et rentrer la tension continue dans un régulateur MPPT (capable d'accepter les 3kw et la tension redressée).
-soit dans un onduleur reseau (injection EDF / autoconsommation)
-soit onduleur off-grid avec batteries

[Gilles21]

@Cristof
C'est une petite francis d'une puissance de 8 kW à l'arbre qui me délivrait 6 kW électrique à la mise en route en 2010. Elle a besoin d'une bonne révision: les directrices ne s'ouvrent plus qu'à environ 60 à 70 % et la puissance max actuelle plafonne à 4,5 à 5 kW à peu près que j'utilise partiellement pour alimenter un ballon de 300 l 3 kW tri monté en série dans le retour chaudière fuel du chauffage de la maison.( avec un inverseur qui me bascule sur le ballon de 300 l de l'eau chaude sanitaire selon la demande )
J'ai installé à côté une petite turbine hélice que m'a fournie Didier (dbh sarl ) qui fonctionne depuis un mois environ et qui produit environ 5 kW lesquels alimentent en chauffage la maison de mon fils qui est à côté ( 2 ballons de 3 kW un peu sous alimentés, montés également en série dans le circuit de retour de sa chaudière )
Les deux sorties de turbines se perturbent un peu et la francis a perdu encore un poil de sa puissance ( ce qui ne pose pas de problème car je n'ai besoin que de 3 kW )
Ayant un contrat EDF EJP ( oui ça existe encore ! ) j'avais pensé monter un inverseur de source pour alimenter la maison les 22 jours EJP de l'hiver. Mais les arguments de Didier m'ont un peu refroidi et je ne suis pas sûr que ce soit rentable ! Je vais réfléchir à la question
PS : je ne sais pas ce qu'est un régulateur MPPT