Робота асинхронних двигунів: генераторний і гальмівний режим

Якщо ми почнемо обертати ротор асинхронного двигуна, який включений в електромережу з певним напруженням, за допомогою ще одного двигуна (електричного або механічного) в напрямку обертового електромагнітного поля статора, але з більшою швидкістю (ніж у первинного), то робота асинхронного двигуна, а точніше його ротора щодо магнітного поля статора зміниться, оскільки ротор буде обганяти магнітне поле статора.

У даній роботі асинхронного двигуна ковзання магнітних полів перейде в від’ємне значення, а значить, і напрямок електричного струму зміниться на протилежне. В результаті цього процесу електромагнітний момент на роторі асинхронного двигуна змінить свій напрямок і з крутного режиму перейде в протидіє. В таких умовах робота асинхронного двигуна з тягового перейде в генераторний режим роботи, тим самим перетворюючи енергію механічного характеру первинного двигуна в електричну енергію.

Оскільки в генераторному режимі роботи асинхронної машини процеси створення обертового електромагнітного поля обмотки статора такі ж, що і в руховому режимі роботи, і споживає з електромережі намагнічує електричний струм, то асинхронний двигун в генераторному своєму режимі має специфічні здібності: вона може споживати реактивну електричну енергію з електромережі, яка потрібна для створення обертового електромагнітного поля обмотки статора, але віддає в електромережу активну електроенергію, яка п олучают в результаті трансформування механічної енергії джерела руху. Потрібно зауважити, що робота асинхронних двигунів в режимі генераторів можлива тільки при їх спільній роботі з генераторами синхронними, що в даному випадку потрібні як джерела реактивної енергії.

Робота асинхронних двигунів в режимі генерації на відміну від синхронних машин не схильні до критичним небезпекам виходу з режиму синхронізації. Але асинхронні електрогенератори не мають бути широко розповсюдженим, що говорить про ряд їх значних недоліків. Одним з найбільш значущих недоліків асинхронних електрогенераторів є велика реактивна електрична потужність, яка споживається ними з електромережі. Значення цієї потужності прямо пропорційна намагнічує струму і може бути 25-45% від номінальної електричної потужності машини. Звідси випливає, що для функціонування трьох або чотирьох асинхронних електрогенераторів потрібно застосовувати один синхронний електрогенератор подібної електричної потужності, що і потужність одного асинхронних генераторів.

У разі якщо асинхронні двигуни, що працюють в режимі генератора, будуть функціонувати паралельно на загальну електромережу з декількома синхронними електрогенераторами, то велика кількість реактивної електричної потужності збудження значно знизить коефіцієнт вихідної потужності всієї електромережі. Асинхронний електрогенератор може діяти і в автономних умовах, тобто без підключення в загальну електромережу. Але в даному випадку для генерації реактивної електричної потужності, яка потрібна для намагнічування електрогенератора, застосовується конденсаторна батарея, підключена паралельно навантаженні на безпосередні висновки електрогенератора.

Обов’язковою умовою даної роботи асинхронних двигунів в режимі електричних генераторів є постійна наявність залишкового намагнічування самої стали ротора двигуна, яке потрібно для роботи самозбудження електрогенератора. Невелика ЕРС, яка наводиться в обмотці статора, створює в електроланцюзі конденсаторів і в самій обмотці статора малий реактивний струм, що підсилює залишковий магнітний потік.

Далі процес самозбудження посилюється, як і в електрогенераторі постійного струму. Підбором ємності можна регулювати величину намагнічує електричного струму і величину напруги електрогенераторів. Через високу вартість і значною громіздкість конденсаторних батарей асинхронні електрогенератори з самозбудженням не мають великого застосування. Асинхронні електрогенератори використовують тільки лише на електричних станціях допоміжного значення невеликої електричної потужності.

Гальмівний режим роботи асинхронної двигунів використовують при потребі швидкої зупинки ротора електродвигуна. Даним режим робиться противовключением електродвигуна. Для цього потрібно всього лише поміняти напрям обертання електромагнітного поля статора двигуна. Для цього буде досить перемкнути будь-яку пару електричних проводів, що йдуть до обмотці статора з електромережею, тобто поміняти порядок приходять фаз на самих затискачах статора.

Посилання на основну публікацію