Co to jest generator indukcyjny?
Generator indukcyjny, zwany także generatorem asynchronicznym, jest rodzajem generatora elektrycznego prądu przemiennego. Wirnik generatora jest umieszczony w wirującym polu magnetycznym, a następnie wirnik jest obracany przez zewnętrzne źródło energii mechanicznej, dzięki czemu obraca się szybciej niż pole magnetyczne. Wał obrotowy zaczyna ciągnąć pole magnetyczne do przodu, wysyłając prąd do cewek generatora. Generatory indukcyjne są mniej złożone i bardziej wytrzymałe niż inne formy generatorów i mogą nadal skutecznie wytwarzać energię, jeśli zmieni się prędkość ich wirnika. Generator indukcyjny potrzebuje zewnętrznego źródła energii elektrycznej, aby wytworzyć wirujące pole magnetyczne i zacząć działać, ale gdy zacznie wytwarzać energię, może nadal działać samodzielnie, pod warunkiem, że ma źródło energii mechanicznej.
Generatory indukcyjne są powszechnie stosowane w turbinach wiatrowych, które wykorzystują wiatr do dostarczania energii mechanicznej do poruszania wirnika generatora. Zdolność generatora do działania przy różnych prędkościach pozwala turbinie na działanie przy zmiennych warunkach wiatrowych. Małe hydroelektryczne źródła energii, czasami nazywane mikrogeneratorami, również wykorzystują generatory indukcyjne. Generatory te są wyposażone w urządzenie zwane sterownikiem generatora indukcyjnego, który zapobiega uszkodzeniu generatora indukcyjnego i pozwala mu funkcjonować podczas zmian przepływu wody. Ze względu na prostotę konstrukcji bardzo małe generatory indukcyjne do zasilania urządzeń gospodarstwa domowego mogą być budowane z łatwo dostępnych części, takich jak silniki pralek.
Turbiny wiatrowe często wykorzystują konstrukcję zwaną podwójnie zasilanym generatorem indukcyjnym, w którym uzwojenia wirnika są połączone z konwerterem elektronicznym, który może importować lub eksportować moc bierną do lub z generatora w razie potrzeby. Pozwala to na synchronizację generatora z siecią energetyczną podczas zmian prędkości wiatru. Sprawia również, że system elektroenergetyczny jako całość jest bardziej stabilny, umożliwiając turbinom wiatrowym kontynuowanie pracy i nieprzerwane dostarczanie energii do sieci w przypadku spadku napięcia w sieci, co jest funkcją zwaną przejazdem niskiego napięcia.
Generatory indukcyjne odróżniają się od generatorów synchronicznych, w których wirnik i pole magnetyczne obracają się z tą samą prędkością. Generatory synchroniczne mogą wytwarzać energię elektryczną bardziej wydajnie niż generatory indukcyjne, ale muszą być zasilane ze stałą prędkością. Podstawowe zasady generatora indukcyjnego można zastosować odwrotnie, aby utworzyć silnik indukcyjny, w którym wirnik obraca się wolniej niż pole magnetyczne w celu przetworzenia elektryczności na energię mechaniczną.