Om een inductiemotor als inductiegenerator te laten werken, moet u de motor boven zijn synchrone snelheid laten rijden. Dit kan worden bereikt door gebruik te maken van een krachtbron, zoals een verbrandingsmotor, een turbine of een andere mechanische kracht die de rotor van de motor sneller laat draaien dan zijn synchrone snelheid. Wanneer de rotor de synchrone snelheid overschrijdt, begint de inductiemotor elektrisch vermogen te genereren in plaats van dit te verbruiken. Dit gebeurt omdat de relatieve beweging tussen de rotor en het magnetische veld van de stator een stroom in de statorwikkelingen induceert, die als elektrische output kan worden gebruikt.
Een inductiemotor werkt als een inductiegenerator door gebruik te maken van het principe van elektromagnetische inductie. Bij normaal bedrijf van de motor creëert de wisselstroom van de stator een roterend magnetisch veld, dat een stroom in de rotor induceert, waardoor deze gaat draaien. Om er een generator van te maken, moet de rotor sneller worden aangedreven dan de synchrone snelheid van het magnetische veld van de stator. Wanneer dit gebeurt, snijdt het magnetische veld van de rotor met een hogere snelheid door de statorwikkelingen, waardoor een spanning wordt geïnduceerd en elektrische stroom wordt gegenereerd. De geïnduceerde stroom in de stator kan vervolgens worden geleverd aan een elektrische belasting of aan het elektriciteitsnet.
Het omzetten van een inductiemotor in een generator omvat een paar stappen. Eerst moet de rotor door een krachtbron boven de synchrone snelheid worden aangedreven. Vervolgens moet reactief vermogen worden toegevoerd aan de statorwikkelingen om het magnetische veld tot stand te brengen dat nodig is voor de opwekking. Dit reactieve vermogen kan afkomstig zijn van condensatoren die op de stator zijn aangesloten, of van het elektriciteitsnet als de generator daarop is aangesloten. De opgewekte stroom is vervolgens beschikbaar op de statorterminals en kan worden gebruikt om elektrische apparaten van stroom te voorzien of aan het elektriciteitsnet te leveren. Het garanderen van een goede synchronisatie en spanningsregeling is cruciaal voor een efficiënte en veilige werking.
Een motor fungeert als een generator via het proces van elektromagnetische inductie. Wanneer de rotor van de motor mechanisch sneller wordt aangedreven dan zijn synchrone snelheid, snijden de geleiders van de rotor sneller door het magnetische veld van de stator, waardoor een elektromotorische kracht (EMF) in de statorwikkelingen ontstaat. Deze EMF drijft een stroom aan en produceert elektrische stroom. De overgang van motor naar generator vindt plaats omdat de rotor nu stromen in de statorwikkelingen induceert in plaats van dat de stator stromen in de rotor induceert, waardoor de richting van de energiestroom wordt omgedraaid.
Om een enkelfasige inductiemotor als generator te gebruiken, volgt u deze stappen:
- Prime Mover: Sluit een mechanische aandrijfmotor aan op de motoras om deze boven zijn synchrone snelheid te brengen.
- Condensatorbank: Sluit een condensatorbank aan op de uitgangsklemmen van de motor om de benodigde reactieve stroom aan de statorwikkelingen te leveren. Dit is essentieel voor het tot stand brengen van het magnetische veld dat nodig is voor inductie.
- Belastingaansluiting: Sluit de elektrische belasting of het elektriciteitsnet aan op de uitgangsklemmen van de motor.
- Snelheidsregulering: Zorg ervoor dat de krachtbron consistent een snelheid boven de synchrone snelheid aanhoudt om de generatie te ondersteunen.
Met deze stappen kan een enkelfasige inductiemotor effectief als generator werken en elektrische stroom produceren voor verschillende toepassingen.