Asynchronní generátor, jak pracuje?

[Cyrilv]

Čím dosahuji u MVE s asynchronním generátorem změny dodávaného výkonu, má-li generátor konstantní otáčky (konstantní skluz) to zn.
cos fí = konst. a hodnoty proudů ve statoru a v rotoru jsou vázány na skluz
kruhovým diagramem to zn. taky neměnné ?

[Rozmahel Vladimír]

váš dotaz je školní úloha anebo praktický požadavek? Popište trochu více o co jde.

[raj]

Skutecne by to chtelo otazku vice rozvinout, popsat o jaky problem se jedna. Jen abych neopakoval kolegu prede mnou, do uvah Vam chybi  jeste jakovy vykon na magnetizaci, ktery si odebira asynchronni generator ze site ke ktere je prifazovan, nebo z kapacitni baterie, pracuje-li samostatne.

[Cyrilv]

Myslím si, že otázka je vyčerpávající. Mám třífázový asynchronní generátor poháněný vodní turbínou v nadsynchronníc h otáčkách, budím ho ze sítě, to znamená odebírám kladnou jalovou energii na buzení a protože jsem v nadsynchronníc h otáčkách, je fázový posun mezi napětím a proudem statoru v intervalu 90-180 stupňů, sřední hodnota činného příkonu je tedy záporná, což znamená, že vyrábím a dodávám činnou energii do sítě. A já se ptám, já to bohužel nevím, jak docílím změny dodávaného výkonu, to znamená proudu statoru, když jeho hodnota je pevně vázána přes "kruhový diagram asynchronního stroje" na skluz a ten udržuji konstantní, otáčky turbíny se nemění. Stejně tak neměním fázový posun mezi U a I statoru. Opravdu bych si rád objasnil tuto situaci, možná je někde chyba v mé úvaze. Děkuji cv

[Rozmahel Vladimír]

Našel jsem toto:
Kruhový diagram asynchronního motoru nám dává do souvislostí výkon, moment, proud a účiník motoru v závislosti na jeho skluzu. Kruhový diagram lze zkonstruovat na základě jednoduchých měření motoru naprázdno a nakrátko. Kruhový diagram však platí pouze pro stroje s vinutou kotvou (kroužkové motory). Pro motory s kotvou na krátko není příliš přesný a pro zvláštní typy kotev (vírová, dvojitá) neplatí vůbec.

Nevím proč chcete provádět regulaci. Např. při změně průtoku vody?
Rotor motoru se v motorickém chodu otáčí otáčkami sníženými o skluz. V okamžiku, kdy tuto hřídel začnete roztáčet ve směru otáčení dalším zdrojem a zrychlíte hřídel nad " motorické otáčky " stává se z motoru generátor připojený na síť a začíná dodávat. Síť oproti motoru je tvrdý zdroj, který vám nedovolí zvýšit napětí nebo kmitočet. Proto si myslím, že možnost regulace je dána pouze v rozmezí skluzu. Pokus o zvýšení rychlosti otáčení rotoru motoru do nadsynchronníc h otáček by mohl vést ke zničení motoru.

[Miloslav Janoušek]

Myslím, že výkon dodávaný do sítě bude záležet na výkonu turbíny. Pokud turbína nebude stíhat, tak většího výkonu nedosáhnete. Zhruba řečeno, výkon do sítě se rovná výkonu turbíny mínus ztráty mechanické a elektrické. Jedině zvýšením výkonu turbíny.

[Georgis Fasulis]

To Cyril V: Odpověď je jednoduchá: Výkon je daný sílou zdroje - tedy vody, který roztočí turbinu. Energii tohoto výkonu, abyste přeměnil na el. energii musíte dostat ve formě otáček do asynchronního generátoru. To je - musí vám turbina s vhodným převodem roztočit generátor nad synchronní otáčky. Činný výkon dodávaný do sítě je pak daný otáčkami neboli skluzem. Když napíšete, že udržujete otáčky konstantní, tak i výkon bude konstantní. Moc dobře tomu nerozumím, ty konstatntní otáčky neudržujete vy, ale síla vodního toku.
U MVE musíte především zajistit dobrý (optimální) převod turbína - generátor- a mít vhodný (optimální) jmenovitý výkon generátoru - vzhledem k výkonovým možnostem vodního toku. Pokud to splníte, pak se o žádnou regulaci nestaráte. Generátor se dostane do nadsynchronníc h otáček a proudem dodávaný do sítě generátor a tím i vodní motor zatíží a ten se ustálí na určitých konstantních otáčkách. Optimální je, aby se ustálil na otáčkách blízkých jmenovitým, abyste měl co největšší účinnost. A to právě záleží na tou vhodnou volbou výkonu generátoru v závislodti na možnostech zdroje.
Pokud byste dodáváný výkon přesto chtěl snížit pod ten ustálený, pak byste musel generátor brzdit. A tak zbytečně část energie tratit v teple brždění a to snad nechcete.

[Miloslav Janoušek]

Není třeba brzdit, stačí upravit množství protékané vody turbínou. Výkon asynchronních motorgenerátor ů se řídí  změnou množství přiváděného paliva. Mírně nadsynchronní otáčky si udržuje síť. Mrkněte zde:

http://www.tedom.cz/

[Georgis Fasulis]

To janoušek: Ano, samozřejmě máte pravdu, že stačí průtok vody - a je to.

Já jen kroutil hlavou proč by chtěl dotyčný u vody snižovat (regulovat) dodávaný výkon do sítě pod to co mu umožňuje soustrojí a voda, která je zdarma? Ekonomicky to nedává smysl.

Tedom znám, nějaké, a ne malé kogenerační jednotky od nich, jsem projektoval (jestli se dobře pamatuju, tak to bylo 2x 260kW).  U kogeneračních jednotek, kde platíte tvrdé "many" za palivo, je to jasné - ne vždy se vám vyplatí energii vyrábět. Nejčastěji se vyplatí jen tam, kde si chcete hradit jen vlastní spotřebu nebo krýt špičky. V té zakázce, o které mluvím bylo od investora přímo vyžadováno - regulovat jen do výše okamžité vlastní spotřeby - vše, co by šlo ven, se mmu velmi nevyplatilo.

[Dvořák Václav]

Jak pracuje ten generátor u těch tedom jednotek? To se někde měří energie braná ze sítě a podle ní se pouští plyn do turbíny? Nějak to přece musí poznat kolik má vyrábět. Když je to připojený na síť, tak v síti je energie pořád...

[Acu]

K cemu nam slouzi kruhový diagram treba Asynchronaku ?

[Cyrilv]

Pánové, děkuji vám za zájem a popíši situaci detailně. Ta MVE již pracuje, je tam asynchronní generátor 160kW a turbína s automatickou regulací rozvodového kola, která udržuje konstantní nadsynchronní otáčky generátoru. Generátor vyrábí a dodává do sítě. Na elektroměru vidím vyrobenou činnou energii a spotřebovanou jalovou budící energii ve čtvrthodinovýc h intervalech. Obojí se v průběhu dne mění v intervalu zhruba +-20% zřejmě podle zátěže sítě. Mění-li se vyrobená činná energie tak se při konstantním napětí musí měnit proud statoru, nebo fázový posun mezi U a I statoru, což se ale při konstantním skluzu generátoru změnit nemůže (vše je na sebe vázáno kruh.diagramem),  vody je dost a výkon turbíny je dostatečný. Jak tedy dosahuji změny vyrobené energie v této situaci? Děkuji vám všem za odpovědi.  cv

[Petr Doležal]

Nemám zkušenost s takovým zařízením, ale selský rozum mi říká, že ta regulace průtoku by neměla být od konstatních nadsynchronníc h otáček. Mělo by to být nějakým regulátorem  od zvoleného dodávaného výkonu, třeba i jmenovitého generátoru. Větší nadsynchronní otáčky pak zvětší překluz a tím i výkon do sítě až do zvolené, předdefinované výše.

[Rozmahel Vladimír]

Aby jste dodával musí být na vašich výstupních svorkách "vyšší napětí" než je v síti. Pokud se zatížením kolísá tvrdost sítě, otáčky turbiny jsou konstantní, tak potom vám může kolísat i výkon ,  který vám  " síť dovolí " dodat.
Kmitočet se nemění?

[Georgis Fasulis]

To Dvořák: Přesně jak píšete. Celá jednotka má svůj vlastní rozvaděč s výstupními svorkami a s celým řídícím systémem. Tento ŘS má svou vnější svorkovnici, kam mu přivedu signál (0-20 mA nebo 4-20mA) o spotřebě. Ten mu přivedu ze skříně  měření el. energie objektu. K tomu samozřejmě potřebuji převodník výkonu. A to je celé. Samozřejmě musíte splnit podmínku dodavatele EE o samočinném odpojení KJ při výpnutí vnější sítě, ale to je jasné, to chtějí zajistit z logických důvodů vždycky u každého cizího zdroje.

[Dvořák Václav]

To: Georgis Fasulis
Aha, díky. A to samočinné odpojení se řeší zvlášť nebo už to má v sobě ta jednotka? Jestli má asynchroní generátor, tak se asi při výpadku sítě musí taky vypnout, ale u synchrnoního, buzeného ze zálohy, by stačilo odpojit síť a mohla by pracovat jako UPS.

[Georgis Fasulis]

To Dvořák: To musí řešit projektant, který řeší projekt připojení KJ a její vyvedení výkonu do vnější sítě, a to za spoluúčasti dodavatele EE. Samotná KJ vám nepozná, jestli jede jen do vlastní spotřeby nějákého objektu nebo i někam ven. Jestli si to dobře pamatuju, tak jsem to řešil tím převodníkem P/I  - použil jsem takový, který rozezná směr toku energie - vlastní výstupní signál převodníku byl -20mA _ 0 _ +20mA. V okamžiku, kdy odběr poklesl na jistou minimální hodnotu nebo klesnul na 0 (v případě odpojení vnější sítě) nebo taky v případě záporné hodnoty výkonu (došlo ke snížení spotřeby objektu a zákazník nechtěl dodávat draze vyrobenou energii za laciný peníz ven) - KJ dostaly okamžitě povel k vypnutí.
Ale nedá se to jednoduše zobecnit - záleží na druzích provozu, zapojení ,  připojení k síti (v mém případě na vn) atd. Každé takové řešení je prostě individuální a nelze jej řešit na této úrovni této diskuse. Pokud máte zájem o podrobné tech. informace, kontaktujte výrobce KJ, jistě vám rád poskytne technické podrobnosti o svých produktech včetně synchronních KJ a případných různých režimech včetně těch ostrovních jako záložní zdroj.