कहिले इन्डक्षन मोटरहरूलाई जनरेटरको रूपमा प्रयोग गरिन्छ?

आवेदन और विशेष स्थितियों के लिए एक प्रेरण इंडक्टन मोटर को एक जनरेटर के रूप में उपयोग किया जा सकता है, जिसे प्रेरण जनरेटर कहा जाता है। विशिष्ट स्थितियों के तहत, मोटर जनरेटर मोड में स्विच कर सकती है। निम्नलिखित मुख्य स्थितियाँ और प्रस्थितियाँ हैं जिनके तहत एक इंडक्शन मोटर को जनरेटर के रूप में उपयोग किया जा सकता है:

1. सुपरसिंक्रोनिक गति कार्य

प्रस्थितियाँ:

गति सिंक्रोनिक गति से अधिक: जब इंडक्शन मोटर की रोटर गति सिंक्रोनिक गति से अधिक हो जाती है, तो यह जनरेटर के रूप में कार्य कर सकती है। सिंक्रोनिक गति आपूर्ति आवृत्ति और मोटर में पोलों की संख्या द्वारा निर्धारित होती है। ns = 120f/p

जहाँ:

ns सिंक्रोनिक गति (आरपीएम) है।

f आपूर्ति आवृत्ति (Hz) है।p मोटर में पोल युग्मों की संख्या है।

सिद्धांत:

जब रोटर गति सिंक्रोनिक गति से अधिक हो जाती है, तो रोटर चालकों के स्टेटर चुंबकीय क्षेत्र को काटने की दिशा उलट जाती है, जिससे रोटर में प्रेरित धारा भी उलट जाती है। यह रोटर में एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है जो स्टेटर चुंबकीय क्षेत्र का विरोध करता है, जिससे एक विद्युत चुंबकीय टोक बनता है जो मोटर को विद्युत ऊर्जा अवशोषण से विद्युत ऊर्जा उत्पादन में बदल देता है।

2. बाह्य प्राइम मूवर द्वारा चलाया जाना

प्रस्थितियाँ:

बाह्य प्राइम मूवर: एक बाह्य प्राइम मूवर (जैसे जल टर्बाइन, वायु टर्बाइन, या डीजल इंजन) रोटर को सिंक्रोनिक गति से अधिक गति तक चलाना चाहिए।

आवेदन:

• वायु ऊर्जा उत्पादन: वायु टर्बाइन इंडक्शन जनरेटर को चलाकर वायु ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती हैं।

• जल ऊर्जा उत्पादन: जल टर्बाइन इंडक्शन जनरेटर को चलाकर जल ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती हैं।

• डीजल ऊर्जा उत्पादन: डीजल इंजन इंडक्शन जनरेटर को छोटे विद्युत स्टेशनों या आपातकालीन विद्युत सप्लाइ के लिए चलाते हैं।

3. ग्रिड-संलग्न संचालन

प्रस्थितियाँ:

ग्रिड के साथ समान्तर: इंडक्शन जनरेटर आमतौर पर आवश्यक प्रेरण धारा प्राप्त करने के लिए ग्रिड से जुड़े रहने की आवश्यकता होती है। इंडक्शन जनरेटर स्वयं प्रेरण धारा प्रदान नहीं कर सकते और इसे ग्रिड या अन्य विद्युत स्रोत से प्राप्त करना होता है।

सिद्धांत:

जब इंडक्शन जनरेटर ग्रिड से जुड़ा होता है, तो ग्रिड द्वारा प्रदान की गई प्रेरण धारा रोटर को एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने में सक्षम बनाती है, जिससे विद्युत ऊर्जा उत्पन्न होती है। ग्रिड कनेक्शन प्रणाली की स्थिरता और विश्वसनीयता में सुधार करता है।

4. स्वतंत्र संचालन

प्रस्थितियाँ:

स्व-प्रेरण संचालन: कुछ मामलों में, इंडक्शन जनरेटर अवशिष्ट चुंबकीयकरण और समान्तर कैपेसिटरों का उपयोग करके स्व-प्रेरण मोड में कार्य कर सकते हैं। यह विधि छोटे, स्वतंत्र विद्युत उत्पादन प्रणालियों के लिए उपयुक्त है।

सिद्धांत:

स्व-प्रेरण संचालन में, इंडक्शन जनरेटर को एक प्रारंभिक चुंबकीय क्षेत्र (आमतौर पर अवशिष्ट चुंबकीयकरण द्वारा प्रदान किया जाता है) और समान्तर कैपेसिटरों की आवश्यकता होती है, जो जनरेटर के संचालन को बनाए रखने के लिए आवश्यक अनुकूल शक्ति प्रदान करते हैं।

5. विचरण गति उत्पादन

प्रस्थितियाँ:

विचरण गति प्राइम मूवर: इंडक्शन जनरेटर निश्चित सीमा के भीतर विचरण गति उत्पादन के लिए सीधे उपयोग किये जा सकते हैं, जिसके लिए जटिल गियरबॉक्स या नियंत्रण प्रणालियों की आवश्यकता नहीं होती है।

आवेदन:

• वायु ऊर्जा उत्पादन: जब वायु गति बदलती है, तो वायु टर्बाइन की घूर्णन गति बदलती है, और इंडक्शन जनरेटर इन परिवर्तनों को समायोजित करके विचरण गति उत्पादन प्राप्त कर सकते हैं।

• जल ऊर्जा उत्पादन: जब जल प्रवाह दर बदलती है, तो जल टर्बाइन की घूर्णन गति बदलती है, और इंडक्शन जनरेटर इन परिवर्तनों को समायोजित करके विचरण गति उत्पादन प्राप्त कर सकते हैं।

लाभ

• सरल संरचना: इंडक्शन जनरेटरों को जटिल प्रेरण प्रणालियों की आवश्यकता नहीं होती, जिससे वे संरचना में सरल और रखरखाव में आसान होते हैं।

• आसान ग्रिड कनेक्शन: इंडक्शन जनरेटरों को ग्रिड से जोड़ना आसान होता है और नियंत्रण में भी सरल होता है।

• आर्थिक: इंडक्शन जनरेटर सायकिलिक और मध्यम आकार के विद्युत उत्पादन प्रणालियों के लिए लागत-प्रभावी होते हैं।

हानियाँ

• प्रेरण धारा की आवश्यकता: इंडक्शन जनरेटरों को ग्रिड या अन्य विद्युत स्रोत से प्रेरण धारा प्राप्त करनी होती है और वे स्वतंत्र रूप से कार्य नहीं कर सकते।

• पावर फैक्टर: इंडक्शन जनरेटरों को आमतौर पर पावर फैक्टर सुधार के लिए समान्तर कैपेसिटरों की आवश्यकता होती है; अन्यथा, वे विद्युत सप्लाइ की दक्षता पर प्रभाव डाल सकते हैं।

सारांश

विशिष्ट प्रस्थितियों के तहत, एक इंडक्शन मोटर जनरेटर के रूप में उपयोग की जा सकती है, विशेष रूप से वायु ऊर्जा उत्पादन, जल ऊर्जा उत्पादन और डीजल ऊर्जा उत्पादन जैसे आवेदनों के लिए। सुपरसिंक्रोनिक गति पर संचालन और बाह्य प्राइम मूवर द्वारा चलाए जाने पर, इंडक्शन मोटर जनरेटर मोड में स्विच हो जाती है, जिससे यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जा सकता है।