Kailan ginagamit ang mga induction motors bilang generators?

Ang isang induction motor ay maaaring gamitin bilang generator, na kilala rin bilang induction generator. Ang motor ay maaaring magpalipat sa mode ng generator sa ilang tiyak na kondisyon, pangunahin para sa mga espesyal na aplikasyon. Narito ang mga pangunahing sitwasyon at kondisyon kung saan maaaring gamitin ang induction motor bilang generator:

1. Pagsasagawa sa Supersynchronous Speed

Kondisyon:

Sobrepasa ang Synchronous Speed: Kapag ang bilis ng rotor ng induction motor ay lumampas sa synchronous speed, ito ay maaaring gumana bilang generator. Ang synchronous speed ay nakadepende sa supply frequency at bilang ng poles sa motor. ns = 120f/p

Kung saan:

ns ay ang synchronous speed (RPM).

f ay ang supply frequency (Hz).p ay ang bilang ng pole pairs sa motor.

Prinsipyong:

Kapag ang bilis ng rotor ay lumampas sa synchronous speed, ang direksyon kung saan ang rotor conductors ay hiwa-hiwalay sa stator magnetic field ay nagbabago, na nagdudulot ng pagbabago ng induced current sa rotor. Ito ay naglilikha ng magnetic field sa rotor na kontra sa stator magnetic field, na naglalikha ng electromagnetic torque na nagsasalin ng motor mula sa pag-absorb ng electrical energy patungo sa pag-generate ng electrical energy.

2. Pinapatakbo ng External Prime Mover

Kondisyon:

External Prime Mover: Ang external prime mover (tulad ng water turbine, wind turbine, o diesel engine) ay dapat pumapatakbo sa rotor sa bilis na lumampas sa synchronous speed.

Aplikasyon:

• Wind Power Generation: Ang mga wind turbines ay nagpapatakbo ng induction generators upang i-convert ang wind energy sa electrical energy.

• Hydropower Generation: Ang mga water turbines ay nagpapatakbo ng induction generators upang i-convert ang water energy sa electrical energy.

• Diesel Power Generation: Ang mga diesel engines ay nagpapatakbo ng induction generators para sa paggamit sa maliliit na power stations o emergency power supplies.

3. Grid-Connected Operation

Kondisyon:

Parallel sa Grid: Ang mga induction generators ay karaniwang kailangan na konektado sa grid upang makatanggap ng kinakailangang excitation current. Ang mga induction generators ay hindi maaaring magbigay ng kinakailangang excitation current sa kanilang sarili at kailangan itong makakuha nito mula sa grid o iba pang source ng power.

Prinsipyong:

Kapag ang induction generator ay konektado sa grid, ang excitation current na ibinibigay ng grid ay nagbibigay-daan para sa rotor na bumuo ng magnetic field, na nagreresulta sa pag-generate ng electrical energy. Ang koneksyon sa grid ay nagpapabuti sa stability at reliability ng sistema.

4. Stand-Alone Operation

Kondisyon:

Self-Excited Operation: Sa ilang kaso, ang mga induction generators ay maaaring gumana sa self-excited mode, gamit ang residual magnetization at parallel capacitors upang makamit ang self-excitation. Ang pamamaraang ito ay angkop para sa maliliit na stand-alone power generation systems.

Prinsipyong:

Sa self-excited operation, ang induction generator ay nangangailangan ng initial magnetic field (kadalasang ibinibigay ng residual magnetization) at parallel capacitors upang magbigay ng kinakailangang reactive power upang panatilihin ang operasyon ng generator.

5. Variable Speed Generation

Kondisyon:

Variable Speed Prime Mover: Ang mga induction generators ay maaaring gamitin direktang para sa variable speed generation sa loob ng tiyak na range, walang pangangailangan para sa komplikadong gearboxes o control systems.

Aplikasyon:

• Wind Power Generation: Kapag ang bilis ng hangin ay nagbabago, ang rotational speed ng wind turbine ay nagbabago, at ang mga induction generators ay maaaring sumunod sa mga pagbabago na ito upang makamit ang variable speed generation.

• Hydropower Generation: Kapag ang flow rate ng tubig ay nagbabago, ang rotational speed ng water turbine ay nagbabago, at ang mga induction generators ay maaaring sumunod sa mga pagbabago na ito upang makamit ang variable speed generation.

Pananagutan

• Simple Structure: Ang mga induction generators ay hindi nangangailangan ng komplikadong excitation systems, kaya sila ay simple sa structure at madali linangin.

• Madaling Koneksyon sa Grid: Ang mga induction generators ay madaling ikonekta sa grid at madali ring kontrolin.

• Economic: Ang mga induction generators ay cost-effective at angkop para sa maliliit at katamtaman na laki ng power generation systems.

Kawalan ng Pananagutan

• Nangangailangan ng Excitation Current: Ang mga induction generators ay nangangailangan ng excitation current mula sa grid o iba pang source ng power at hindi maaaring gumana nang independiyente.

• Power Factor: Ang mga induction generators ay karaniwang nangangailangan ng parallel capacitors upang mapabuti ang power factor; kung hindi, ito ay maaaring makaapekto sa efficiency ng power supply.

Buod

Ang isang induction motor ay maaaring gamitin bilang generator sa ilang tiyak na kondisyon, pangunahin para sa mga aplikasyon tulad ng wind power generation, hydropower generation, at diesel power generation. Sa pamamagitan ng pag-operate sa supersynchronous speeds at pagpapatakbo ng external prime mover, ang induction motor ay maaaring maglipat sa mode ng generator, na nagco-convert ng mechanical energy sa electrical energy.