Kdaj se indukcijski motorji uporabljajo kot generatorji?

Indukcijski motor se lahko uporablja kot generator, način delovanja, ki se imenuje indukcijski generator. Motor se lahko preklopi v način generiranja pod specifičnimi pogoji, predvsem za posebne uporabne situacije. Tukaj so glavne situacije in pogoji, pod katerimi se indukcijski motor lahko uporablja kot generator:

1. Delovanje pri hitrosti, večji od sinkronne hitrosti

Pogoji:

Hitrost presega sinkrono hitrost: Ko hitrost rotorja indukcijskega motorja preseže sinkrono hitrost, se lahko operira kot generator. Sinkrona hitrost je določena z frekvenco napajanja in številom polov v motorju. ns = 120f/p

Kjer:

ns je sinkrona hitrost (Obr./min).

f je frekvenca napajanja (Hz).p je število parov polov v motorju.

Načelo:

Ko hitrost rotorja preseže sinkrono hitrost, se obrne smer, v kateri rotorjevi vodiče sekajo magnetno polje statorja, kar povzroči, da se obrne tudi inducirani tok v rotorju. To ustvari magnetno polje v rotorju, ki se nasprotuje magnetnemu polju statorja, kar ustvari elektromagnetni vrtilni moment, ki pretvori motor iz absorpcije električne energije v generiranje električne energije.

2. Vodjenje z zunanjo pogonsko enoto

Pogoji:

Zunanja pogonska enota: Zunanja pogonska enota (na primer vodni turbine, vetrne turbine ali dizelski motor) mora voditi rotor na hitrost, ki presega sinkrono hitrost.

Uporabe:

• Generiranje električne energije iz vetra: Vetrne turbine vodijo indukcijske generatore, da pretvorijo energijo vetra v električno energijo.

• Generiranje hidroelektrične energije: Vodne turbine vodijo indukcijske generatore, da pretvorijo energijo vode v električno energijo.

• Generiranje električne energije z dizelom: Dizelski motorji vodijo indukcijske generatore za uporabo v majhnih elektrarnah ali za nujne oskrbe z električno energijo.

3. Delovanje povezanega z omrežjem

Pogoji:

V vzporednosti z omrežjem: Indukcijski generatorji običajno potrebujejo povezavo z omrežjem, da prejmejo potrebni tok za navzočenje. Indukcijski generatorji ne morejo samostojno zagotoviti potrebnega toka za navzočenje in ga morajo pridobiti iz omrežja ali druge vire energije.

Načelo:

Ko je indukcijski generator povezan z omrežjem, omrežje zagotavlja tok za navzočenje, ki omogoča rotorju, da ustvari magnetno polje in tako generira električno energijo. Povezava z omrežjem izboljša stabilnost in zanesljivost sistema.

4. Samostojno delovanje

Pogoji:

Samonavzočen način delovanja: V nekaterih primerih se lahko indukcijski generatorji uporabljajo v samonavzočenem načinu, ki uporablja ostanek magnetizacije in vzporedne kondenzatorje, da doseže samonavzočenje. Ta metoda je primerna za majhne, samostojne sisteme za generiranje električne energije.

Načelo:

V samonavzočenem načinu delovanja indukcijski generator potrebuje začetno magnetno polje (običajno zagotovljeno z ostanek magnetizacije) in vzporedne kondenzatorje, ki zagotavljajo potrebno reaktivno moč za vzdrževanje delovanja generatorja.

5. Generiranje pri spremenljivi hitrosti

Pogoji:

Pogonska enota s spremenljivo hitrostjo: Indukcijski generatorji se lahko neposredno uporabljajo za generiranje pri spremenljivi hitrosti znotraj določenega obsega, brez potrebe po kompleksnih menjalnikih ali sistemih nadzora.

Uporabe:

• Generiranje električne energije iz vetra: Ko se hitrost vetra spreminja, se spremeni tudi obrtna hitrost vetrne turbine, in indukcijski generatorji se lahko prilagodijo tem spremembam, da dosežejo generiranje pri spremenljivi hitrosti.

• Generiranje hidroelektrične energije: Ko se hitrost pretoka vode spreminja, se spremeni tudi obrtna hitrost vodne turbine, in indukcijski generatorji se lahko prilagodijo tem spremembam, da dosežejo generiranje pri spremenljivi hitrosti.

Prednosti

• Preprosta struktura: Indukcijski generatorji ne potrebujejo kompleksnih sistemov za navzočenje, kar jih čini preprostimi v strukturi in lahkimi za vzdrževanje.

• Lahko povezovanje z omrežjem: Indukcijski generatorji so lahko povezani z omrežjem in so preprosti za nadzor.

• Gospodarna: Indukcijski generatorji so ekonomični in so primerni za majhne in srednje velike sisteme za generiranje električne energije.

Nedostatki

• Potreba po toku za navzočenje: Indukcijski generatorji potrebujejo prejem toka za navzočenje iz omrežja ali drugega vira energije in ne morejo delovati samostojno.

• Faktor moči: Indukcijski generatorji običajno potrebujejo vzporedne kondenzatorje, da izboljšajo faktor moči; drugače lahko vplivajo na učinkovitost oskrbe z energijo.

Povzetek

Indukcijski motor se lahko uporablja kot generator pod specifičnimi pogoji, predvsem za uporabe, kot so generiranje električne energije iz vetra, hidroelektrične energije in električne energije z dizelom. S delovanjem pri hitrosti, večji od sinkronne, in vodenjem z zunanjo pogonsko enoto se lahko indukcijski motor preklopi v način generiranja, ki pretvarja mehansko energijo v električno energijo.