Bilakah motor induksi digunakan sebagai penjana?

Motor induksi boleh digunakan sebagai penjana, satu mod operasi yang dikenali sebagai penjana induksi. Motor ini boleh beralih ke mod penjana di bawah keadaan tertentu, terutamanya untuk skenario aplikasi khas. Berikut adalah situasi dan keadaan utama di mana motor induksi boleh digunakan sebagai penjana:

1. Operasi Kelajuan Supersinkron

Keadaan:

Kelajuan Melebihi Kelajuan Sinkron: Apabila kelajuan rotor motor induksi melebihi kelajuan sinkron, ia boleh beroperasi sebagai penjana. Kelajuan sinkron ditentukan oleh frekuensi bekalan dan bilangan kutub dalam motor. ns = 120f/p

Di mana:

ns adalah kelajuan sinkron (RPM).

f adalah frekuensi bekalan (Hz).p adalah bilangan pasangan kutub dalam motor.

Prinsip:

Apabila kelajuan rotor melebihi kelajuan sinkron, arah di mana konduktor rotor memotong medan magnet stator berubah, menyebabkan arus terinduksi dalam rotor juga berbalik. Ini menghasilkan medan magnet dalam rotor yang bertentangan dengan medan magnet stator, mencipta tork elektromagnetik yang menukar motor dari menyerap tenaga elektrik kepada menghasilkan tenaga elektrik.

2. Didorong oleh Penggerak Utama Eksternal

Keadaan:

Penggerak Utama Eksternal: Sebuah penggerak utama eksternal (seperti turbin air, turbin angin, atau enjin diesel) mesti menggerakkan rotor ke kelajuan yang melebihi kelajuan sinkron.

Aplikasi:

• Pembangkitan Tenaga Angin: Turbin angin menggerakkan penjana induksi untuk menukar tenaga angin menjadi tenaga elektrik.

• Pembangkitan Tenaga Air: Turbin air menggerakkan penjana induksi untuk menukar tenaga air menjadi tenaga elektrik.

• Pembangkitan Tenaga Diesel: Enjin diesel menggerakkan penjana induksi untuk digunakan dalam stesen kuasa kecil atau bekalan kuasa kecemasan.

3. Operasi Bersambung dengan Grid

Keadaan:

Selari dengan Grid: Penjana induksi biasanya perlu disambungkan ke grid untuk menerima arus gegiriman yang diperlukan. Penjana induksi tidak dapat memberikan arus gegiriman yang diperlukan sendiri dan mesti mendapatkannya dari grid atau sumber kuasa lain.

Prinsip:

Apabila penjana induksi disambungkan ke grid, arus gegiriman yang disediakan oleh grid membolehkan rotor menghasilkan medan magnet, seterusnya menghasilkan tenaga elektrik. Sambungan grid meningkatkan kestabilan dan kebolehpercayaan sistem.

4. Operasi Berdiri Sendiri

Keadaan:

Operasi Gegiriman Sendiri: Dalam beberapa kes, penjana induksi boleh beroperasi dalam mod gegiriman sendiri, menggunakan magnetisasi sisa dan kapasitor selari untuk mencapai gegiriman sendiri. Kaedah ini sesuai untuk sistem pembangkitan kuasa berdiri sendiri yang kecil.

Prinsip:

Dalam operasi gegiriman sendiri, penjana induksi memerlukan medan magnet awal (biasanya disediakan oleh magnetisasi sisa) dan kapasitor selari untuk menyediakan tenaga reaktif yang diperlukan untuk mengekalkan operasi penjana.

5. Pembangkitan Kelajuan Variabel

Keadaan:

Penggerak Utama Kelajuan Variabel: Penjana induksi boleh digunakan secara langsung untuk pembangkitan kelajuan variabel dalam lingkungan tertentu, tanpa keperluan untuk kotak gigi kompleks atau sistem kawalan.

Aplikasi:

• Pembangkitan Tenaga Angin: Apabila kelajuan angin berubah, kelajuan putaran turbin angin berubah, dan penjana induksi boleh menyesuaikan diri dengan perubahan ini untuk mencapai pembangkitan kelajuan variabel.

• Pembangkitan Tenaga Air: Apabila kadar aliran air berubah, kelajuan putaran turbin air berubah, dan penjana induksi boleh menyesuaikan diri dengan perubahan ini untuk mencapai pembangkitan kelajuan variabel.

Kelebihan

• Struktur Mudah: Penjana induksi tidak memerlukan sistem gegiriman yang kompleks, menjadikannya mudah strukturnya dan mudah pemeliharaannya.

• Sambungan Grid Mudah: Penjana induksi mudah disambungkan ke grid dan mudah dikawal.

• Ekonomi: Penjana induksi kos efektif dan sesuai untuk sistem pembangkitan kuasa berskala kecil hingga sederhana.

Kekurangan

• Memerlukan Arus Gegiriman: Penjana induksi perlu menerima arus gegiriman dari grid atau sumber kuasa lain dan tidak boleh beroperasi secara bebas.

• Faktor Kuasa: Penjana induksi biasanya memerlukan kapasitor selari untuk meningkatkan faktor kuasa; sebaliknya, ia boleh mempengaruhi kecekapan bekalan kuasa.

Kesimpulan

Motor induksi boleh digunakan sebagai penjana di bawah keadaan tertentu, terutamanya untuk aplikasi seperti pembangkitan tenaga angin, pembangkitan tenaga air, dan pembangkitan tenaga diesel. Dengan beroperasi pada kelajuan supersinkron dan didorong oleh penggerak utama eksternal, motor induksi boleh beralih ke mod penjana, menukar tenaga mekanikal menjadi tenaga elektrik.