Cando se usan os motores de indución como xeradores

Un motor de indución pode usarse como xerador, un modo de operación coñecido como xerador de indución. O motor pode cambiar ao modo xerador baixo condicións específicas, principalmente para escenarios de aplicación especial. A continuación, atopamos as principais situacións e condicións nas que un motor de indución pode usarse como xerador:

1. Operación Supersíncrona

Condicións:

Velocidade Superior á Síncrona: Cando a velocidade do rotor do motor de indución supera a velocidade síncrona, pode operar como xerador. A velocidade síncrona determinase pola frecuencia da alimentación e o número de pólos no motor. ns = 120f/p

Onde:

ns é a velocidade síncrona (RPM).

f é a frecuencia da alimentación (Hz).p é o número de pares de pólos no motor.

Principio:

Cando a velocidade do rotor supera a velocidade síncrona, a dirección na que os conductores do rotor cortan o campo magnético do estator inverte, provocando que a corrente inducida no rotor tamén se invirta. Isto xera un campo magnético no rotor que se opón ao campo magnético do estator, creando un par electromagnético que converte o motor de absorver enerxía eléctrica a xerar enerxía eléctrica.

2. Accionado por un Motor Principal Externo

Condicións:

Motor Principal Externo: Un motor principal externo (como unha turbina hidráulica, turbina eólica ou motor diésel) debe accionar o rotor a unha velocidade superior á síncrona.

Aplicacións:

• Xeración de Enerxía Eólica: As turbinas eólicas accionan xeradores de indución para converter a enerxía eólica en enerxía eléctrica.

• Xeración de Enerxía Hidráulica: As turbinas hidráulicas accionan xeradores de indución para converter a enerxía hidráulica en enerxía eléctrica.

• Xeración de Enerxía Diésel: Os motores diésel accionan xeradores de indución para uso en pequenas centrais eléctricas ou suministros de enerxía de emerxencia.

3. Operación Conectada á Rede

Condicións:

En Paralelo á Rede: Os xeradores de indución xeralmente necesitan estar conectados á rede para recibir a corrente de excitación necesaria. Os xeradores de indución non poden proporcionar a corrente de excitación necesaria por si mesmos e deben obtela da rede ou de outra fonte de enerxía.

Principio:

Cando un xerador de indución está conectado á rede, a corrente de excitación proporcionada pola rede permite que o rotor produza un campo magnético, xerando así enerxía eléctrica. A conexión á rede mellora a estabilidade e a fiabilidade do sistema.

4. Operación Autónoma

Condicións:

Operación Autoexcitada: En algúns casos, os xeradores de indución poden operar en modo autoexcitado, usando magnetización residual e capacitores en paralelo para lograr a autoexcitación. Este método é adecuado para sistemas de xeración de enerxía autónomos e pequenos.

Principio:

Na operación autoexcitada, o xerador de indución require un campo magnético inicial (xeralmente proporcionado pola magnetización residual) e capacitores en paralelo para proporcionar a potencia reactiva necesaria para manter a operación do xerador.

5. Xeración de Velocidade Variable

Condicións:

Motor Principal de Velocidade Variable: Os xeradores de indución poden usarse directamente para a xeración de velocidade variable dentro dun certo rango, sen necesidade de caxas de cambios complexas ou sistemas de control.

Aplicacións:

• Xeración de Enerxía Eólica: Cando as velocidades do vento varían, a velocidade de rotación da turbina eólica cambia, e os xeradores de indución poden adaptarse a estas cambios para lograr a xeración de velocidade variable.

• Xeración de Enerxía Hidráulica: Cando as velocidades do fluxo de auga varían, a velocidade de rotación da turbina hidráulica cambia, e os xeradores de indución poden adaptarse a estas cambios para lograr a xeración de velocidade variable.

Vantaxes

• Estrutura Simples: Os xeradores de indución non requiren sistemas de excitación complexos, facendo que sexan simples en estrutura e fáciles de manter.

• Conexión Fácil á Rede: Os xeradores de indución son fáciles de conectar á rede e son sinxelos de controlar.

• Económicos: Os xeradores de indución son económicos e adecuados para sistemas de xeración de enerxía de tamaño pequeno e medio.

Desvantaxes

• Requiere Corrente de Excitación: Os xeradores de indución necesitan recibir corrente de excitación da rede ou de outra fonte de enerxía e non poden operar de forma independente.

• Factor de Potencia: Os xeradores de indución xeralmente requiren capacitores en paralelo para mellorar o factor de potencia; de lo contrario, poden afectar a eficiencia do suministro de enerxía.

Resumo

Un motor de indución pode usarse como xerador baixo condicións específicas, principalmente para aplicacións como a xeración de enerxía eólica, hidráulica e diésel. Ao operar a velocidades supersíncronas e ser accionado por un motor principal externo, o motor de inducción pode cambiar ao modo xerador, convertindo a enerxía mecánica en enerxía eléctrica.