آذر
ژنراتور القایی | کاربرد ژنراتور القایی
ماشین‌های القایی گاهی به عنوان ژنراتور مورد استفاده قرار می‌گیرند.
اینها به‌عنوان ژنراتورهای القایی یا آسنکرون شناخته می‌شوند. تحت چه شرایطی ماشین القایی به عنوان مولد القایی رفتار خواهدکرد؟
یک ماشین القایی به‌عنوان مولد القایی رفتار خواهدکرد زمانی که:
1- مقدار لغزش [1]منفی شود به همین دلیل این امر جریان و emf روتور مقدار منفی خواهدداشت و جهت شارش توان معکوس خواهدشد.
2- گشتاور محرک مخالف گشتاور الکتریکی شود.
حالا بگذارید بحث کنیم که چگونه می‌توانیم به این شرایط برسیم. فرض کنید که یک ماشین القایی با یک موتور محرکه کوپل شده‌است که سرعت آن قابل کنترل‌است.
در صورت افزایش سرعت موتور محرکه به گونه ای که لغزش منفی‌شود (یعنی سرعت حرکت موتور محرکه ازسرعت سنکرون بیشتر شود).
به همین دلیل تمام شرایطی که در بالا به آن اشاره کردیم محقق می‌شود و دستگاه مانند مولد القایی رفتار خواهد کرد.
مولد القایی یک ماشین خودتحریک نیست. بنابراین به منظور توسعه میدان مغناطیسی در حال چرخش، به جریان مغناطیسی و توان راکتیو نیاز دارد.
مولد القایی جریان مغناطیسی و توان راکتیوخود را از منابع مختلفی مثل شبکه بدست می آورد یا ممکن‌است یک مولد سنکرون دیگر آن را تامین کند.
یک مولد القایی نمی‌تواند جداگانه کار کند ، زیرا به طور مداوم به توان راکتیو منبع نیاز دارد.
با این وجود ، اگر از بانک خازنی برای تامین توان راکتیو بجای منبع تغذیه AC استفاده‌کنیم،
می توانیم یک تولید توان خودتحریک یا جدا‌شده توسط موتور القایی داشته‌باشیم.
اکنون ما در مورد مولد های القایی جدا‌شده با جزئیات صحبت خواهیم کرد.
ژنراتور القایی جدا شده[2]
این‌نوع ژنراتور همچنین به‌عنوان یک ژنراتور خود تجریک شناخته می‌شود. حال چرا آنراخود تحریک می‌نامند؟
به این دلیل‌است که از یک بانک خازنی استفاده‌می‌کند که در انتهای استاتور آن متصل است همانطور که در نمودار زیر نشان داده‌شده‌است.
وظیفه بانک خازنی تأمین توان راکتیو به مولد القایی و همچنین باراست.
بنابراین از نظر ریاضیاتی می‌توانیم توان راکتیو کل تأمین شده توسط بانک خازن را مجموع توان راکتیو مصرف شده توسط مولد القایی و همچنین بار بنویسیم.
به علت وجود پسماند در استاتور و سرعت‌چرخش یه ولتاژ کوچک oa (مانند شکل زیر) در ترمینال استاتور ایجاد می‌شود.
به دلیل این ولتاژ ولتاژ در خازن جریان ob تولید می‌شود. جریان bc جریان od را ارسال می کند که ولتاژ de را ایجاد می‌کند.
روند تجمعی تولید ولتاژ ادامه می‌یابد تا اینکه منحنی اشباع ژنراتور القایی خط بار خازن را در در نقطه ای قطع می‌کند. این نقطه به عنوانf درمنحنی داده‌شده مشخص شده‌است.
کاربرد ژنراتور القایی
ما دو نوع ژنراتور القایی داریم اجازه دهید در موردکاربرد هر نوع ژنراتور بطور جداگانه بحث کنیم:
ژنراتورهای تحریک خارجی برای احیا کردن توان مکانیکی در بالابرها که توسط موتورهای القایی سه فاز استفاده می‌شوند بطور گسترده استفاده می‌شوند.
ژنراتورهای خود تحریک در آسیاب های بادی استفاده‌می‌شوند.
بنابراین این نوع ژنراتور در تبدیل منابع غیر متعارف انرژی به انرژی الکتریکی کمک می‌کند.
حال بگذارید در مورد برخی از معایب ژنراتور تحریک خارجی بحث‌کنیم:
- راندمان ژنراتور تحریک خارجی چندان مناسب نیست.
- ما نمی توانیم از ژنراتور تحریک خارجی در پاور فکتور(ضریب توان) پس فاز که از اشکال اصلی این نوع ژنراتور‌می‌باشد، استفاده‌کنیم.
- مقدار توان راکتیو مورداستفاده برای اجرای این مدل ژنراتورهای بسیار زیاد است.
مزایا و معایب ژنراتورهای القایی
مزایا:
- این ساختار قوی نیاز به نگهداری کمتری دارد.
- نسبتاً ارزانتر است.
- اندازه کوچک در هر توان خروجی کیلو وات (یعنی چگالی انرژی بالا).
- به طور موازی بدون بدون نوسان سرعت کار می‌کند.
- هیچگونه سنکرون کردن با خط تغذیه مانند ژنراتور سنکرون لازم نیست.
معایب:
- این ژنراتورها نمی‌توانند ولت امپر(توان) راکتیو ایجاد کنند.
- برای تحریک، نیاز به ولت امپرهای راکتیو از خط تغذیه دارند.
[1] Slip
[2] Isolated Induction Generator
مقالات مرتبط :
مجموعه ژنراتور موتور | مجموعه M G (موتور ژنراتور)
ماشین‌های الکتریکی: ترانسفورماتور، موتور و ژنراتور
لینک زبان اصلی مقاله :