孤立誘導発電機

孤立誘導発電機とは、外部の電力供給システムに依存せずに独立して発電機として動作できる誘導機械を指します。以下の図に示すように、この機械の端子間に3相デルタ接続されたコンデンサバンクが接続されています。このコンデンサバンクは、機械に必要な励磁を提供する役割を果たします。

機械内の残磁が初期励磁源となります。残磁がない場合、必要となる残磁を生成するために、一時的に誘導モータとして動作させることができます。プライムムーバーによって、負荷なしの条件下で同期速度よりもわずかに高い速度でモータを駆動すると、スターターに小さな起電力（EMF）が誘導され、その周波数はロータの回転速度に比例します。

3相コンデンサバンクの両端間の電圧により、コンデンサバンクに先導電流が誘導されます。この電流は、発電機にフィードバックされる遅延電流とほぼ等しいです。

この電流によって生成される磁束は、初期の残磁を補強し、結果として全体の磁束が増加します。これにより、機械の電圧が上昇し、励磁電流も増加し、さらに端子電圧が上昇します。

この時点で、発電機が必要とするリアクティブボルトアンペアは、3相デルタ接続されたコンデンサバンクによって供給されるものと等しくなります。動作周波数はロータの回転速度に依存し、負荷の変化はロータの回転速度に影響を与えます。電圧は主に動作周波数における容量反応によって制御されます。

孤立誘導発電機の大きな欠点は、遅延パワーファクターを持つ負荷に対して電圧が急激に低下することです。

この電圧の上昇は、機械の磁化特性曲線がコンデンサバンクの電圧-電流特性曲線と交差するまで続きます。次のグラフは、磁化曲線とV-IC（電圧-コンデンサ電流）特性を示しています。