10.1.3.Schemat zastępczy podczas pracy prądnicowej
Schemat zastępczy maszyny asynchronicznej przy sprowadzonej stronie wirnika do strony stojana przedstawiony jest na rys.30.
Rys.30.Schemat zastępczy maszyny asynchronicznej podczas pracy prądnicowej.
Rezystancja zastępcza R’2 (1-s)/s jest ujemna przy poślizgach s<0. Wobec tego moc mechaniczna wyrażona równaniem 10.4, jest mniejsza od zera, co świadczy o doprowadzaniu mocy do maszyny.
(10.4)
m2- ilość faz uzwojenia wirnika
I2- prąd wirnika
R2-rezystancja uzwojeń wirnika
Moc mechaniczna dostarczona do wirnika zamieniana jest na moc pola wirującego Pf. Jeśli tylko jego moc jest większa niż straty w stojanie to do sieci wydawana jest moc z obwodu stojana P1.
Do wytworzenia pola wirującego w prądnicy asynchronicznej konieczny jest pobór prądu magnesującego Im (prądu biernego indukcyjnego). Prąd taki wytwarzają prądnice synchroniczne zasilające sieć, do której podłączono maszynę asynchroniczną. A zatem maszyna asynchroniczna może pracować jako prądnica tylko wtedy, gdy zostanie przyłączona do sieci zasilanej przez prądnice, zdolne do dostarczania prądu indukcyjnego (mocy biernej indukcyjnej).
Ponieważ pobór mocy biernej indukcyjnej jest równoznaczny z wydawaniem mocy biernej pojemnościowej, dlatego źródło mocy biernej indukcyjnej można zastąpić odbiornikiem mocy biernej pojemnościowej. Układy takie, gdzie do pracującego generatora, dołączane są odpowiednie baterie kondensatorów, są powszechnie stosowane w elektrowniach wiatrowych z taką maszyną. Są to układy kompensacji mocy biernej.
Ponieważ elektrownia wiatrowa jest podłączona do sieci elektroenergetycznej, to częstotliwość f1 i napięcie w stojanie U1 są wartościami zadanymi. Od momentu maszyny zależy poślizg i moc oddawana do sieci. Stabilna praca prądnicy jest możliwa tylko w tych warunkach, w których moment napędowy nie przekracza wartości momentu maksymalnego. Po przekroczeniu tej wartości układ wskazywałby tendencje do rozbiegania się i powinien być odpowiednio zabezpieczony.