Kada se indukcijski motori koriste kao generatori?

Indukcijski motor može se koristiti kao generator, način rada poznat kao indukcijski generator. Motor može preći u način rada generatora pod određenim uvjetima, uglavnom za specifične primjene. Evo glavnih situacija i uvjeta pod kojima se indukcijski motor može koristiti kao generator:

1. Rad pri nadstrojnoj brzini

Uvjeti:

Brzina premašuje strojnu brzinu: Kada brzina rotora indukcijskog motora premaši strojnu brzinu, može raditi kao generator. Strojna brzina određena je frekvencijom napajanja i brojem polova u motoru. ns = 120f/p

Gdje:

ns jest strojna brzina (Obr./min).

f jest frekvencija napajanja (Hz).p jest broj parova polova u motoru.

Princip:

Kada brzina rotora premaši strojnu brzinu, smjer u kojem vodovi rotora rezaju magnetno polje statora okrenut će se, što će dovesti do promjene smjera inducirane struje u rotoru. To generira magnetsko polje u rotoru koje suprotstavlja magnetskom polju statora, stvarajući elektromagnetski moment koji pretvara motor iz apsorbera električne energije u proizvođača električne energije.

2. Pogon vanjskim pogonskim uređajem

Uvjeti:

Vanjski pogonski uređaj: Vanjski pogonski uređaj (poput vodene turbine, vjetrogne turbine ili dizelskog motora) mora pomicati rotor na brzinu veću od strojne brzine.

Primjene:

• Proizvodnja vjetrogne energije: Vjetrogne turbine pomažu indukcijske generatore da pretvore vjetrognu energiju u električnu energiju.

• Proizvodnja hidroenergije: Vodene turbine pomažu indukcijske generatore da pretvore vodenu energiju u električnu energiju.

• Proizvodnja energije dizel motorima: Dizelski motori pomažu indukcijske generatore za upotrebu u manjim elektrani ili kao izvori nuzne snage.

3. Rad spojen s mrežom

Uvjeti:

Paralelno s mrežom: Indukcijski generatori obično moraju biti spojeni s mrežom kako bi dobivali potrebnu pobudnu struju. Indukcijski generatori ne mogu samostalno pružiti potrebnu pobudnu struju i moraju je dobiti iz mreže ili drugog izvora struje.

Princip:

Kada je indukcijski generator spojen s mrežom, pobudna struja pružena od strane mreže omogućuje rotoru da proizvede magnetsko polje, stvarajući time električnu energiju. Spoj sa mrežom poboljšava stabilnost i pouzdanost sustava.

4. Samostalni rad

Uvjeti:

Samopobudni rad: U nekim slučajevima, indukcijski generatori mogu raditi u samopobudnom načinu rada, koristeći ostatak magnetizacije i paralelne kondenzatore za postizanje samopobude. Ova metoda odgovara za male, samostalne sustave proizvodnje energije.

Princip:

U samopobudnom radu, indukcijski generator zahtijeva početno magnetsko polje (obično pruženo ostatkom magnetizacije) i paralelne kondenzatore kako bi pružili potrebnu reaktivnu snagu za održavanje rada generatora.

5. Generiranje pri varirajućoj brzini

Uvjeti:

Pogonski uređaj s varirajućom brzinom: Indukcijski generatori mogu se direktno koristiti za generiranje pri varirajućoj brzini unutar određenog raspona, bez potrebe za složenim prednjim prenosovima ili sustavima upravljanja.

Primjene:

• Proizvodnja vjetrogne energije: Kada se brzine vjetra mijenjaju, mijenja se i rotacijska brzina vjetrogne turbine, a indukcijski generatori mogu se prilagoditi tim promjenama kako bi postigli generiranje pri varirajućoj brzini.

• Proizvodnja hidroenergije: Kada se protoci vode mijenjaju, mijenja se i rotacijska brzina vodene turbine, a indukcijski generatori mogu se prilagoditi tim promjenama kako bi postigli generiranje pri varirajućoj brzini.

Prednosti

• Jednostavna konstrukcija: Indukcijski generatori ne zahtijevaju složene sustave pobude, što ih čini jednostavnima u konstrukciji i lako održivima.

• Lak spoj s mrežom: Indukcijski generatori su laki za spajanje s mrežom i jednostavni za upravljanje.

• Ekonomska rješenja: Indukcijski generatori su ekonomični i odgovaraju za male i srednje veličine sustave proizvodnje energije.

Nedostaci

• Potreba za pobudnom strujom: Indukcijski generatori moraju primiti pobudnu struju iz mreže ili drugog izvora struje i ne mogu raditi samostalno.

• Faktor snage: Indukcijski generatori obično zahtijevaju paralelne kondenzatore kako bi poboljšali faktor snage; inače, mogu utjecati na učinkovitost opskrbe strujom.

Sažetak

Indukcijski motor može se koristiti kao generator pod određenim uvjetima, uglavnom za primjene poput proizvodnje vjetrogne energije, hidroenergije i energije dizel motorima. Radeći na nadstrojnoj brzini i pogođen vanjskim pogonskim uređajem, indukcijski motor može preći u način rada generatora, pretvarajući mehaničku energiju u električnu energiju.