Generátor je zariadenie, ktoré premieňa rotačnú mechanickú energiu na elektrický prúd. Asynchrónne generátory využívajú princípy indukčných motorov na premenu kinetickej energie z pohyblivých magnetov a cievok, ktoré sú spojené vinutím medeného drôtu na železnom jadre, na elektrické napätie a následne striedavý prúd pre domáce spotrebiče alebo priemyselné účely.
Asynchrónny systém generujúci striedavý prúd typicky obsahuje tri hlavné komponenty: rotor (rotujúca časť), stator (stacionárna sada vodičov) s magnetickými obvodmi namontovanými okolo neho tak, aby boli stacionárne vzhľadom na svoju os otáčania; elektromagnetické polia vytvorené v týchto oblastiach spôsobujú prúdy v drôtoch vinutých okolo nich, keď prechádzajú týmito oblasťami v dôsledku ich zmeny smerovania pohybu.
V tomto príspevku sa budeme venovať:
- Ako funguje indukčný generátor?
- Aký je rozdiel medzi synchrónnym a indukčným generátorom?
- Aké sú nevýhody indukčného generátora?
- Je indukčný generátor samoštartovací generátor?
- Prečo sa indukčný stroj zriedka používa ako generátor?
- Za akých podmienok môže byť indukčný stroj prevádzkovaný ako generátor?
- Prečo nemôže indukčný motor bežať synchrónnou rýchlosťou?
Ako funguje indukčný generátor?
Výkon indukčného generátora sa generuje z rozdielu otáčok medzi jeho rotorom a statorom. Pri normálnej prevádzke sa rotačné polia motora otáčajú vyššou rýchlosťou ako ich zodpovedajúce cievky, aby vytvorili elektrinu. To generuje magnetické toky s opačnými polaritami, ktoré potom vytvárajú prúdy, ktoré vytvárajú väčšiu rotáciu na oboch stranách – jedna strana generuje elektrický prúd, zatiaľ čo druhá zvyšuje štartovací moment, až kým nedosiahnu synchrónne otáčky, kde bude dostatok energie na generovanie plného výstupu bez akéhokoľvek vstupu. potrebná energia!
Aký je rozdiel medzi synchrónnym a indukčným generátorom?
Synchrónne generátory produkujú napätie, ktoré je synchronizované s rýchlosťou rotora. Na druhej strane indukčné generátory odoberajú jalový výkon z vašej miestnej elektrickej siete, aby vzbudili svoje polia a vyrobili elektrinu – takže sú oveľa citlivejšie na zmeny vstupnej frekvencie ako synchrónne generátory!
Aké sú nevýhody indukčného generátora?
Indukčné generátory sa zvyčajne nepoužívajú v energetických systémoch, pretože majú niekoľko nevýhod. Napríklad nie je vhodný na samostatnú izolovanú prevádzku; generátor skôr spotrebováva ako dodáva magnetizačný KVAR, čo ponecháva viac práce na synchrónnych generátoroch a kondenzátoroch; a nakoniec indukcia nemôže prispieť k udržaniu úrovne napätia v systéme ako iné typy generátorových jednotiek.
Je indukčný generátor samoštartovací generátor?
Indukčné generátory nie sú samoštartéry. Môžu poháňať svoje vlastné rotácie iba vtedy, keď fungujú ako generátor. Keď stroj beží v tejto úlohe, odoberá jalový výkon z vašej AC linky a produkuje aktívnu energiu späť do živého vodiča!
Prečítajte si tiež: typy hranatých nástrojov, ktoré ste pravdepodobne nepoznali
Prečo sa indukčný stroj zriedka používa ako generátor?
Indukčný stroj sa nepoužíva ako generátor kvôli dostupnosti synchrónnych generátorov a alternátorov. SG sú schopné produkovať jalový aj aktívny výkon, zatiaľ čo IG generujú iba aktívny výkon, pričom spotrebúvajú jalovú energiu. To znamená, že IG by musel mať väčšiu veľkosť, než je potrebná pre jeho výstup, aby zvládli svoje vstupné požiadavky, ktoré sa môžu stať neúmerne drahými v dôsledku nízkej úrovne účinnosti.
Za akých podmienok môže byť indukčný stroj prevádzkovaný ako generátor?
Indukčné motory môžu produkovať energiu ako generátory, keď rýchlosť hlavného stroja je na synchrónnych rýchlostiach, ale nie nad nimi. Základný princíp výroby elektriny indukčným motorom má rezonančnú frekvenciu a na jej generovanie potrebujete viac než len samotný indukčný stroj. Pri efektívnej prevádzke tohto generátora je potrebné vykonať spojenie medzi dvoma časťami, pričom obe časti budú mať synchronizované rotačné elektromagnetické pole, takže sa budú pohybovať spolu ako jedna jednotka.
Za akých podmienok funguje indukčný motor ako generátor? Ako už bolo spomenuté, ak nie je pripojená žiadna externá záťaž, prúd voľne preteká akýmkoľvek obvodom, ktorý má iba samoindukčnú impedanciu – čo znamená, že napätie naprieč sa začne hromadiť, kým koncové napätie neprekročí dvojnásobok sieťového napätia zo zdroja.
Prečo nemôže indukčný motor bežať synchrónnou rýchlosťou?
Nie je možné, aby indukčný motor bežal synchrónnou rýchlosťou, pretože zaťaženie naň musí byť vždy aplikované. Dokonca aj bez záťaže by stále dochádzalo k stratám medi a vzduchu pri prevádzke takého výkonného stroja. S ohľadom na tieto skutočnosti nemôže sklz motora nikdy dosiahnuť nulu
Prečítajte si tiež: toto sú najlepšie brúsky vrtákov, ktoré vám vydržia celý život
Som Joost Nusselder, zakladateľ spoločnosti Tools Doctor, obchodník s obsahom a otec. Rád skúšam nové vybavenie a spolu s mojím tímom od roku 2016 vytváram podrobné blogové články, aby som pomohol verným čitateľom s nástrojmi a tipmi na tvorbu.
