Kailan ginagamit ang mga induction motors bilang generators?

Ang isang induction motor ay maaaring gamitin bilang generator, isang paraan ng operasyon na kilala bilang induction generator. Ang motor ay maaaring magpalit sa mode ng generator sa ilang partikular na kondisyon, pangunahin para sa mga espesyal na aplikasyon. Narito ang mga pangunahing sitwasyon at kondisyon kung saan maaaring gamitin ang isang induction motor bilang generator:

1. Operasyon sa Supersynchronous Speed

Kondisyon:

Sobrepasado ang Synchronous Speed: Kapag ang bilis ng rotor ng induction motor ay lumampas sa synchronous speed, ito ay maaaring mag-operate bilang generator. Ang synchronous speed ay matutukoy batay sa supply frequency at bilang ng poles sa motor. ns = 120f/p

Kung saan:

ns ang synchronous speed (RPM).

f ang supply frequency (Hz).p ang bilang ng pole pairs sa motor.

Prinsipyong:

Kapag ang bilis ng rotor ay lumampas sa synchronous speed, ang direksyon kung saan ang mga conductor ng rotor ay nag-cuts sa magnetic field ng stator ay nagbabago, na nagdudulot ng pagbaligtad ng induced current sa rotor. Ito ay gumagawa ng magnetic field sa rotor na kontra sa magnetic field ng stator, na naglilikha ng electromagnetic torque na nagsasakop ng motor mula sa pag-absorb ng electrical energy hanggang sa pag-generate ng electrical energy.

2. Pinapatakbo ng External Prime Mover

Kondisyon:

External Prime Mover: Ang external prime mover (tulad ng water turbine, wind turbine, o diesel engine) ay dapat pumapatakbo sa rotor upang maabot ang bilis na lumampas sa synchronous speed.

Aplikasyon:

• Wind Power Generation: Ang mga wind turbines ay nagpapatakbo ng mga induction generators upang i-convert ang enerhiya ng hangin sa electrical energy.

• Hydropower Generation: Ang mga water turbines ay nagpapatakbo ng mga induction generators upang i-convert ang enerhiya ng tubig sa electrical energy.

• Diesel Power Generation: Ang mga diesel engines ay nagpapatakbo ng mga induction generators para sa paggamit sa maliliit na power stations o emergency power supplies.

3. Grid-Connected Operation

Kondisyon:

Parallel sa Grid: Ang mga induction generators ay karaniwang kailangan na konektado sa grid upang makatanggap ng kinakailangang excitation current. Ang mga induction generators ay hindi maaaring magbigay ng kinakailangang excitation current nang independiyente at kailangan ito makuha mula sa grid o iba pang source ng power.

Prinsipyong:

Kapag konektado ang induction generator sa grid, ang excitation current na ibinibigay ng grid ay nagbibigay-daan para sa rotor na bumuo ng magnetic field, na nagreresulta sa pag-generate ng electrical energy. Ang koneksyon sa grid ay nagpapabuti sa estabilidad at reliabilidad ng sistema.

4. Stand-Alone Operation

Kondisyon:

Self-Excited Operation: Sa ilang kaso, ang mga induction generators ay maaaring mag-operate sa self-excited mode, gamit ang residual magnetization at parallel capacitors upang makamit ang self-excitation. Ang paraan na ito ay angkop para sa maliliit na stand-alone power generation systems.

Prinsipyong:

Sa self-excited operation, ang induction generator ay nangangailangan ng initial magnetic field (karaniwang ibinibigay ng residual magnetization) at parallel capacitors upang magbigay ng kinakailangang reactive power upang panatilihin ang operasyon ng generator.

5. Variable Speed Generation

Kondisyon:

Variable Speed Prime Mover: Ang mga induction generators ay maaaring gamitin direktamente para sa variable speed generation sa loob ng tiyak na range, walang pangangailangan para sa komplikadong gearboxes o control systems.

Aplikasyon:

• Wind Power Generation: Kapag nagbabago ang bilis ng hangin, ang rotational speed ng wind turbine ay nagbabago, at ang mga induction generators ay maaaring sumunod sa mga pagbabago na ito upang makamit ang variable speed generation.

• Hydropower Generation: Kapag nagbabago ang rate ng pag-flow ng tubig, ang rotational speed ng water turbine ay nagbabago, at ang mga induction generators ay maaaring sumunod sa mga pagbabago na ito upang makamit ang variable speed generation.

Mga Kakayahan

• Simple Structure: Ang mga induction generators ay hindi nangangailangan ng komplikadong excitation systems, kaya sila ay simple sa structure at madali linangin.

• Madaling Koneksyon sa Grid: Ang mga induction generators ay madaling ikonekta sa grid at madaling kontrolin.

• Ekonikal: Ang mga induction generators ay cost-effective at angkop para sa maliliit at medium-sized power generation systems.

Mga Di-kakayahan

• Nangangailangan ng Excitation Current: Ang mga induction generators ay nangangailangan ng excitation current mula sa grid o iba pang source ng power at hindi maaaring mag-operate nang independiyente.

• Power Factor: Ang mga induction generators ay karaniwang nangangailangan ng parallel capacitors upang mapabuti ang power factor; kung hindi, ito ay maaaring makaapekto sa epektividad ng power supply.

Buod

Ang isang induction motor ay maaaring gamitin bilang generator sa ilang partikular na kondisyon, pangunahin para sa mga aplikasyon tulad ng wind power generation, hydropower generation, at diesel power generation. Sa pamamagitan ng pag-operate sa supersynchronous speeds at pagpapatakbo ng external prime mover, ang induction motor ay maaaring magpalit sa mode ng generator, na nagko-convert ng mechanical energy sa electrical energy.