C'è un flusso di corrente inversa in un generatore durante l'avviamento? Se sì, perché?

Quando il generatore viene avviato, può essere osservato il cosiddetto fenomeno della "corrente inversa", ma questo si riferisce solitamente alla forza elettromotrice inversa (Back EMF) che si verifica al momento dell'avvio, piuttosto che a una vera e propria corrente inversa. Il seguente spiega ciò e il motivo:

Forza elettromotrice inversa (Back EMF)

Quando il generatore si avvia per la prima volta, il suo rotore inizia a ruotare. Secondo la legge di induzione elettromagnetica di Faraday, quando il rotore taglia il campo magnetico nelle bobine del statore, viene generata una forza elettromotrice indotta nelle bobine. La direzione iniziale di questa forza elettromotrice indotta dipende dalla direzione iniziale di rotazione del rotore e dalla direzione del campo magnetico. Se la direzione di rotazione del rotore è opposta alla direzione di uscita preimpostata del generatore, all'atto dell'avvio potrebbe essere osservata una forza elettromotrice inversa.

Analisi delle cause

• Direzione iniziale di rotazione: Al momento dell'avvio, se la direzione di rotazione del rotore è opposta alla direzione del campo magnetico generato dalla corrente nelle bobine del statore, allora la forza elettromotrice indotta generata sarà anche opposta.

• Formazione del campo magnetico: All'avvio, il campo magnetico all'interno del generatore non è completamente stabilito, quindi la direzione della forza elettromotrice inizialmente generata potrebbe essere diversa dalla direzione prevista.

• Sistema di eccitazione: Per i generatori sincroni, l'ordine di avvio del sistema di eccitazione può anche influire sulla direzione iniziale della forza elettromotrice. Se il sistema di eccitazione non risponde in tempo, può causare un fenomeno temporaneo di forza elettromotrice inversa.

Corrente inversa

La vera corrente inversa si riferisce al flusso di corrente in direzione opposta al funzionamento normale del generatore. Questo di solito non accade durante l'avvio a meno che non ci sia un guasto nel sistema o un difetto di progettazione. Ecco alcune situazioni che possono causare correnti inverse:

• Mancato avvio: Se il generatore non riesce ad avviarsi e a entrare in funzionamento normale, potrebbe non esserci abbastanza forza elettromotrice per far fluire la corrente, ma potrebbe verificarsi un flusso di corrente inverso dal carico o da altre sorgenti di energia verso il generatore.

• Guasto del sistema di controllo: Se il sistema di controllo è configurato in modo errato o ha un malfunzionamento, la direzione della corrente potrebbe essere sbagliata.

• Effetti esterni: In alcuni casi, come un cambiamento improvviso della tensione della rete, la corrente potrebbe fluire temporaneamente in direzione inversa.

Come affrontare

• Verifica la procedura di avvio: Assicurati che la procedura di avvio del generatore sia corretta, specialmente per i generatori sincroni, devi configurare correttamente il sistema di eccitazione.

• Controlla il sistema di controllo: verifica se il sistema di controllo sta funzionando correttamente e conferma che non ci siano errori di impostazione o guasti.

• Misure protettive: Installa dispositivi di protezione appropriati, come protettori di corrente inversa, per prevenire danni all'attrezzatura causati da possibili correnti inverse durante l'avvio.

• Monitoraggio e messa in servizio: Monitoraggio e messa in servizio prima e dopo l'avvio per garantire il funzionamento normale del generatore.

Riepilogo

Quando il generatore viene avviato, è solitamente la forza elettromotrice inversa che viene osservata piuttosto che la vera corrente inversa. Questo fenomeno è generalmente dovuto all'effetto dell'insufficiente stabilizzazione del campo magnetico al momento dell'avvio o alla direzione iniziale di rotazione del rotore. Le vere correnti inverse sono meno comuni, ma quando si verificano, possono essere dovute a un guasto del sistema di controllo o ad altri fattori esterni. Procedure di avvio appropriate, impostazioni del sistema di controllo e misure di protezione adeguate possono evitare efficacemente questi problemi.