Utilizarea motoarelor asincrone pe post de generator

Utilizarea motoarelor asincrone pe post de generator , implica evident avantaje si dezavantaje .
Din start e bine de stiut ca cele de mai jos sunt valabile in cazul utilizarii , pe post de generator, a motoarelor trifazate cu rotorul in scurtcircuit ( colivie de veverita ) , nu si in cazul motoarelor asincrone cu rotor bobinat .
Pentru ca am amintit de motoarele asincrone cu rotor bobinat, cred ca prezinta interes a spune ca si aceste motoare se pot transforma in generatoare. Alimentind doua din infasurarile rotorului ,cu curent continuu ( si evident rotind rotorul ) motorul devine generator .Acum ne intoarcem la motorul nostru, cu rotorul in scurtcircuit, utilizat in regim de generator.
Deci daca legam cite un condensator ,intre punctul comun al stelei infasurarilor si inceputul fiecarei infasurari si apoi rotim rotorul in jurul turatiei de sincronism n ( putin peste ) , atunci motorul devine generator .
n=60×f/p , unde :
n ? turatia de sincronism ; f ? frecventa retelei ; p ? numarul de perechi de poli ai motorului .
Deci acesta ar fi un prim avantaj , comversia usoara din motor in generator .Tot avantaj este si faptul ca acest tip de generator nu are nevoie de dispositive de sincronizare pentru a lucra intr-o retea .Practic punerea in sincronism se realizeaza cuplind generatorul la retea , dar fara a-l antrena mecanic .Adevarul este ca poate fi antrenat si mecanic ( rotorul sa se invirta ) dar turatia sa fie inferioara celei la care se intra in regim de generator .
In cazul unei eoliene situatia ar fi urmatoarea :
In lipsa vintului , sau in cazul unui vint slab ( desi vantul pune in miscare eoliana , turatia pe care o are este insuficienta pentru a se aduce motorul in regim de generator ), se cupleaza generatorul nostru la reteaua in care va lucra .In urma acestei actiuni generatorul nostru se va comporta ca un simplu motor asincron , adica se va pune in miscare luind energie din retea . Crescind viteza vintului , motorul nostru se supratureaza si ajunge in regim de generator . In aceasta situatie el va debita energie in retea .Tensiunea debitata de generator este sincrona cu cea a retelei in care debiteaza , si nu mai sunt necesare aparate si dispositive ce trebuie sa asigure controlul sincronismului si conectarea generatorului la retea , la momentul optim . Deci un plus la capitolul simplitate si de aici , evident , la costuri .Faptul ca atunci cind vintul nu are suficienta viteza pentru a se genera energie electrica , motorul consumind energie de la retea , este compensat pe de o parte de faptul ca astfel se pastreaza sincronismul cu reteaua , pe de alta parte sa constatat ca eoliana genereaza mai multa energie decit daca ar porni din repaos . Explicatia sta in faptul ca pentru a pune un corp in miscare , avem nevoie de mai multa energie decit pentru a intretine miscarea .De altfel e cunoscut faptul ca o eoliana are nevoie pentru a porni de o viteza a vintului mai mare decit viteza minima la care ea mai e capabila sa genereze energie. Tot avantaj e si faptul ca generatorul asincron poate porni atit in gol cit si direct in sarcina .
Un alt aspect de retinut e acela ca pe masura ce vintul se inteteste si turatia generatorului creste , la o anumita valoare a supraturatiei , regimul de lucru al motorului se schimba din nou , din regim de generator se trece in regim de frina . Deci un regim ce se opune cresterii turatiei , tinzind spre uniformizarea acesteia .In cazul supraturatiilor moderate ( rafale de vint , sau varii cauze ce duc la supraturatii ) acest regim de frina poate sa pastreze turatia relativ constanta .Evident ca regimul de frina nu poate inlocui mijloacele de natura mecanica , menite sa pastreze turatia constanta a generatorului si sa-l protejeze de supraturare . Cert e ca la factori ce provoaca supraturatii moderate , data fiind durata lor scurta de actiune , regimul de frina anuleaza influenta acestor factori perturbatori , inaintea mijloacelor mecanice .
Concluzionind putem spune ca generatoarele asincrone au avantajul de a fi usor de construit si exploatat , nu au nevoie de dispositive speciale de protectie si comutatie si evident de supraveghere permanenta .Aceste aspecte au facut ca ele sa fie utilizate in cazul retelelor electrice izolate , ce se intind pe suprafete intinse , dar in zone in care acesul este dificil . De asemeni sunt preferate pentru a echipa mici hidrocentrale. In toate aceste cazuri investitiile si costurile de exploatare sunt mult mai mici decit daca sar folosi generatoare sincrone , in astfel de cazuri asincronul are ( sau cel putin avea pina nu demult ) cistig de cauza , fiind solutia preferata , in ciuda celor 20% consum al excitatiei .
Acum merita sa vedem situatia si prin prisma constructorului amator.
Calitatea de a fi simplu de realizat si intretinut ne este de folos si la nivel de amator .Treaba cu sincronismul nu ne este de nici un folos , regimul de frina ne este de folos .Consumul de 20% al excitatiei este totusi mare . De parca asta nu ar fi suficient de rau mai avem o problema . Uzual cea mai mica turatie a motoarelor asincrone este aceea de 720 -730 rot/min , adica o turatie de sincronism de 750 rot/min , o eoliana in stare sa debiteze un 2Kw , nu are o astfel de turatie .Multiplicatorul de turatie este o solutie din punct de vedere constructiv , practic insa are neajunsul de a consuma si el din energia utila a vintului , asa ca la cei 20% ai excitatiei mai adunam si alte pierderi .Deci, daca va sunt la indemina motoare cu turatia cit mai mica , nu va lasati dezamagiti ca au un gabarit aproape dublu decit un motor de aceeasi putere, dar cu turatia de 3000 rot/min .Alegeti motoare cu turatie redusa .
Modificarea motoarelor eu o vad a fi o optiune, dar la modul ca se rebobineaza motorul pentru o turatie mai redusa .Treaba nu este deloc simpla , pentru asta este nevoie de un bobinator foarte priceput .Sint de facut ceva verificari si calcule pe care nu toti , cei ce bobineaza motoare , stiu sa le faca .
Modificarea rotorului nu-mi pare o solutie fericita , si iata de ce :
1. ? frezarea canalelor in care se afla spirele in scurtcircuit , si montarea in ele de magneti permanenti nu este suficienta . Un pol pe rotor este delimitat de doua spire , deci ar trebui sa umplem cu magneti spatiul dintre doua spire . Ca acest lucru e posibil de realizat , e adevarat , dar nu este ieftin si nici nu sunt sanse sa se asigure un intrefier minim si uniform .De verificarea corespondentei intre poli statorului si cei ai rotorului nu scapati , ajungeti tot la bobinatorul priceput , de care vorbeam mai sus .
2. ? plasarea de bobine in canalele formate ; de aici in colo generatorul isi poate pierde numele de asincron .Partea cu bobinatorul priceput ramine valabila si in acest caz .
Deci daca aveti un motor asincron de 3000 rot/min ( 2900 si inca olecuta ) , ori il rebobinati , ori faceti un schimb cu un altul de turatie mai scazuta .Daca aveti unul cu turatia de 750 rot/min , va este la indemina sa-l rebobinati pentru o turatie mai mica , ar fi perfect . Nu va este la indemina rebobinatul , mergeti mai departe , proiectati eoliana ,vedeti ce turatii va ies la axul ei . In functie de aceasta turatie, si turatia motorului avut , concepeti fuliile unui multiplicator de turatie.Mai departe nu va ramine decit sa va rugati sa bata vintul.
Toate cele bune