survolteur

Un booster est une machine composée d'un moteur à courant continu couplé mécaniquement à une génératrice à courant continu sur le même arbre. Le moteur tire son énergie de la ligne d'alimentation entrante et la génératrice fournit de l'énergie au circuit de charge. La tension de sortie de la génératrice peut être ajustée indépendamment de la tension d'alimentation, ce qui rend le booster utile pour maintenir une tension constante à l'équipement malgré les fluctuations de la ligne entrante ou les changements de courant de charge.

Le moteur et la génératrice sont généralement bobinés comme des machines distinctes, mais partagent un châssis et un arbre rotatif communs. Le moteur tourne généralement à vitesse constante, souvent synchronisée avec la fréquence de la ligne CA via un entraînement de moteur synchrone ou à induction. L'enroulement de champ de la génératrice est contrôlé par un régulateur de tension qui détecte la tension de charge et ajuste le courant de champ pour compenser la chute de tension. Cette correction en boucle fermée maintient la tension de sortie dans une bande étroite, généralement entre 2 et 5 pour cent du point de consigne.

Applications et variantes

Les boosters se trouvent couramment dans les systèmes de distribution d'énergie CC où la régulation de tension sur de longues distances est essentielle: usines de galvanoplastie, entraînements de moteurs CC, équipements de commutation de télécommunications et alimentations de traction ferroviaire. Les tailles varient des unités de puissance fractionnaire gérant quelques ampères aux grandes machines industrielles évaluées à des centaines de kilowatts. Certaines conceptions utilisent un champ de génératrice à aimant permanent pour une réponse plus rapide, tandis que d'autres emploient une détection de tension électronique et des rhéostats de champ automatiques pour un contrôle fin.

Le booster est devenu moins courant depuis le milieu du XXe siècle, remplacé par des régulateurs de tension à semi-conducteurs et des alimentations à thyristors qui ne nécessitent aucune pièce mobile. Cependant, les boosters restent en service dans les installations plus anciennes et dans les applications nécessitant une capacité de courant élevée, une robustesse et une absence de défaillances électroniques. Le terme est parfois appliqué de manière lâche à tout groupe moteur-générateur régulateur de tension, et occasionnellement aux régulateurs CC à semi-conducteurs, bien que cet usage soit techniquement imprécis.

Les modes de défaillance courants incluent l'usure des roulements due à la rotation continue, la piqûre du collecteur due aux transitoires de charge et la perte de régulation de tension si l'enroulement de champ de la génératrice développe des courts-circuits. L'entretien nécessite un remplacement périodique des balais et un nettoyage du collecteur. L'efficacité d'un booster est généralement de 75 à 85 pour cent, les pertes étant partagées entre le frottement du moteur, la résistance du cuivre et l'échauffement du noyau.