Generatore Induttivo Isolato

Un generatore induttivo isolato si riferisce a una macchina induttiva in grado di funzionare come generatore in modo indipendente, senza fare affidamento su un sistema di alimentazione esterno. Come mostrato nella figura seguente, una banca di condensatori trifase a connessione delta è collegata ai terminali della macchina. Questa banca di condensatori serve a fornire l'eccitazione essenziale per la macchina.

Il flusso residuo all'interno della macchina serve come sorgente iniziale di eccitazione. In caso di assenza di flusso residuo, la macchina può essere operata brevemente come motore asincrono per generare il flusso residuo necessario. Un motore primario fa girare il motore leggermente sopra la velocità sincrona in condizioni di carico nullo. Di conseguenza, viene indotta una piccola forza elettromotrice (FEM) nello statore, la cui frequenza è proporzionale alla velocità del rotore.

La tensione sulla banca di condensatori trifase induce una corrente anticipata nella banca di condensatori. Questa corrente è quasi equivalente alla corrente ritardata restituita al generatore.

Il flusso magnetico generato da questa corrente rinforza il flusso residuo iniziale, portando a un aumento del flusso magnetico totale. Di conseguenza, aumenta la tensione sulla macchina. Questo aumento di tensione provoca un aumento della corrente di eccitazione, che a sua volta eleva ulteriormente la tensione ai terminali.

A questo punto, i volt-ampere reattivi richiesti dal generatore sono equivalenti a quelli forniti dalla banca di condensatori trifase a connessione delta. La frequenza di funzionamento dipende dalla velocità del rotore, e qualsiasi variazione del carico ha un impatto sulla velocità di rotazione del rotore. La tensione è regolata principalmente dalla reattanza capacitiva alla frequenza di funzionamento.

Un grave inconveniente di un generatore induttivo isolato è che, quando si presenta un carico con fattore di potenza sfasato, la tensione diminuisce bruscamente.

Questo aumento di tensione continua fino a quando la curva caratteristica di magnetizzazione della macchina interseca la curva caratteristica tensione-corrente della banca di condensatori. Il grafico seguente illustra la curva di magnetizzazione e la caratteristica V-IC (tensione - corrente del condensatore).