Un synchroscope est un instrument utilisé pour établir l’angle de phase et la synchronisation de fréquence entre les alimentations en courant alternatif (AC). Il s’agit d’une mesure de sécurité critique lorsque les réseaux d’alimentation CA ou les sorties de générateur sont fusionnés ou connectés ensemble. Les synchros sont disponibles en deux formats de base : électromécanique et électronique. Les instruments électromécaniques utilisent un ensemble d’enroulements statiques opposés et un rotor pour donner une indication de type cadran. Les synchroscopes électroniques utilisent un microprocesseur pour calculer et indiquer l’état de l’entrée via un affichage numérique ou à diodes électroluminescentes (DEL).
La tension d’une alimentation en courant alternatif consiste en une forme d’onde sinusoïdale lisse alternant entre des valeurs de crête positives et négatives. Les valeurs de crête sont appelées amplitude de l’alimentation ; le nombre de fois que le cycle se produit par seconde est appelé fréquence. Lorsque deux alimentations en courant alternatif d’amplitude ou de tension similaires sont comparées, elles sont considérées comme en phase lorsque les deux atteignent les points de crête positifs et négatifs en même temps. Lors de la combinaison d’alimentations CA, il est essentiel de s’assurer que les deux ont la même tension, la même fréquence et sont en parfaite phase l’une avec l’autre. La connexion d’alimentations CA lorsqu’elles ne sont pas équilibrées de cette manière peut endommager gravement le réseau.
La tension des alimentations en courant alternatif est généralement assez stable et facile à indiquer avec une instrumentation conventionnelle. Cependant, l’angle de phase et la relation de fréquence entre les alimentations sont rarement équilibrés sans un certain ajustement. Lorsque les alimentations du générateur ou du réseau sont combinées, un synchroscope indique toute différence entre les deux. S’il y a des écarts, les vitesses du générateur peuvent être ajustées jusqu’à ce que le synchroscope indique un équilibre parfait. À ce stade, les fournitures peuvent être combinées en toute sécurité.
Il existe deux types de base de synchroscope. Le premier est de type électromécanique qui indique les relations de phase et de fréquence avec une aiguille et un comparateur à cadran. Cet instrument est de construction similaire à un moteur électrique. Il comporte un ensemble d’enroulements de stator statiques opposés à 90 degrés, une bobine de polarisation et un élément de rotor qui entraîne l’aiguille indicatrice. Une alimentation est connectée aux enroulements du stator et l’autre à la bobine de polarisation. Si la phase et la fréquence des deux alimentations varient, le rotor tournera et donnera une indication de la différence.
Le deuxième type d’instrument est le synchroscope électronique. Ce type utilise un microprocesseur conçu pour échantillonner et comparer deux alimentations CA pour les caractéristiques de phase et de fréquence. Toute différence entre les deux est ensuite calculée et indiquée soit sur un écran numérique à cristaux liquides (LCD) soit au moyen de LED. Ce dernier type de synchroscope a généralement un cercle de LED sur son panneau avant qui s’illuminent selon un motif défini pour indiquer la présence et l’amplitude des différences de phase et de fréquence.