Witam
Chciałbym zapytać jak to jest z podłączaniem generatora asynchronicznego do sieci elektroenergetycznej, z małej elektrowni wodnej o mocy około 10kw, czy konieczne jest zamontowanie falownika/przemiennika częstotliwości, bo czytam tematy i wiele osób pisze, że przy maszynie asynchronicznej "sieć sama go zsynchronizuje", chciałbym to zrozumieć, bo przecież obroty turbiny są zmienne a napięcie na zaciskach generatora jest w ścisłym związku z obrotami.
Masz rację, ale jeśli generator jest SYNCHRONICZNY. W maszynach asynchronicznych prędkość obrotowa nie ma sztywnego związku z częstotliwością sieci i zależy bardzo silnie od obciążenia wału. Maszyna taka pobiera prąd z sieci, jeśli jej wirnik obraca się z prędkością poniżej synchronicznej, natomiast oddaje energię do sieci, jak będziemy ten wirnik napędzać z prędkością ponadsynchroniczną. Oczywiście, taka prądnica będzie się synchronizować "sama" bo prądy wirowe w wirniku służą jako magneśnica, a generowane są właśnie przez prąd uzwojeń stojana. Przez wirnik maszyny asynchronicznej pracujący z prędkością synchroniczną (dokładnie) nie płyną prądy wirowe i moment siły na wale jest zerowy. W stanie pracy jałowej moment na wale jest równy oporom łożysk i dlatego silnik asynchroniczny kręci się nieco wolniej niż prędkość synchroniczna - bierze energię z sieci. Aby ją oddawał - trzeba go popędzać szybciej od prędkości synchronicznej.
0no i właśnie o to ostatnie zdanie mi chodzi czy jeśli będe popędzał prądnicę asynchroniczną z prędkością na przykład o 5% wyższą od synchronicznej a potem z prędkością np o 15% wyższą od synchronicznej to czy w obu tych przypadkach napięcie na zaciskach stojana i częstotliwośc będą dokłądnie takie same jak sieci energetycznej, do której oddaje moc a zmiana obrotów będzie się przekładać tylko na wyższy prąd generowany?mówiąc krótko szybiecj kręce to więcej prądu , wolniej kręce to mniej prądu ale napięcie i cześtotliwośc na zaciskach stojana zawsze takie samo (jak sieci EE) ?
0Tak z grubsza będzie. Oczywiście przy założeniu, że masz tzw. sieć sztywną, co w twoim przypadku jest prawdą. Przy mocy prądnicy rzędu 10 kW dla sieci energetycznej jest jak kropla wody w morzu.
Maszyna asynchroniczna ma jednak maksimum charakterystyki mocy w zalezności od obrotów. maksymalna moc przypada dla określonych obrotów. Zmniejszenie obrotów (np. przez zwiększenie obciążenia na wale spowoduje zmniejszenie mocy mechanicznej na wale a zwiększenie wydzielanej mocy cieplnej w uzwojeniach - to odpowiada przeciążeniu transformatora - tak to "widzi sieć"). W drugą strone (znaczy - w pracy nadsynchronicznej) jest tak samo, więc nie warto rozpędzać maszyny do prędkości większych niż synchroniczna + róznica między synchroniczną a obrotami znamionowymi na maksymalnej mocy.
Tak więc nie ma proporcjonalności między oddawaną mocą czynną a prędkością obrotową. Ona rośnie do pewnego momentu a potem spada...
Z tym, że trzeba uważać na wytrzymałośc wirnika na siły odśrodkowe - nie bardzo idzie go rozpędzić bezpiecznie do prędkości ponad 120% prędkości synchronicznej.
Żeby postawić taką elektrownię, to najpierw trzeba się nieźle doszkolić.
Pierwszy link z brzegu:
http://213.184.15.149/wwwkipr/Wyklady_PDF/Hydroenergetyka/HE_Wyklad_05.pdf
