Esta es una pregunta sobre la teoría de la máquina de inducción de jaula de ardilla.

Cuando funciona como un motor, el campo giratorio del estator induce voltajes (y, por lo tanto, corrientes) en los devanados del rotor y lo hace girar (por lo tanto, el rotor produce un par).

Cuando funciono como generador, giro el rotor más rápido que el campo giratorio del estator. esto debería inducir en los devanados del estator algún voltaje, pero ¿y si estuviera conectado a los voltajes que están generando el campo giratorio? ¿Cómo "obtengo" del generador la corriente/voltaje de salida?

Necesito que el campo giratorio del estator tenga corrientes en el rotor, entonces no lo he apagado... ¿qué pasa? ¿Tengo devanados extra sin potencial en el estator?

motor de inducción básico:

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En el mismo lugar donde pones el voltaje de excitación.
¿Podría honrarnos con una foto o un diagrama que muestre los colores de los cables, etc. Los conceptos básicos son simples, pero necesitamos su ayuda para obtener una respuesta útil. No nos gusta adivinar.
@BrianDrummond esto suena raro. ¿Cómo puedo "obtener" un voltaje de un puerto donde "coloco" otro voltaje? ¿La salida no sería igual a la entrada?
@ Sparky256 listo, no estoy seguro de si ayuda aunque.
Estoy de acuerdo, suena raro...
Debe tener 3 cables de estator y 3 cables de rotor. La salida es CA trifásica, pero necesita un voltaje de excitación, generalmente en los devanados del estator.
@ Sparky256 y la salida está... en el estator (igual que la excitación)?
Normalmente, el rotor es la salida. ¿Cuáles son las clasificaciones de voltaje y corriente para este generador?
@BrianDrummond Encontré un documento que decía que "la potencia reactiva de la red hace que el rotor gire, y el rotor proporciona potencia activa a la red mediante el estator". Pasaré los próximos 2 días averiguando qué significa esto.
¿Qué dice la etiqueta del generador sobre el voltaje y la corriente? Necesitamos ayuda o es posible que no obtenga una respuesta, o una simple en el mejor de los casos.
@ user3149593 ¿sabe que no todos los motores de inducción trifásicos tienen un rotor de "jaula de ardilla"? Si tiene un motor de inducción de anillos colectores, puede usarlo como generador tomando energía del rotor a través de los anillos colectores.
Hay demasiadas incógnitas aquí. @user3149593, hágase un favor y comience a estudiar Circuitos de CA y luego Motores de CA. Será útil aprender también la física del magnetismo . Juega con FEMM : es una gran herramienta para modelar la interacción magnética (aunque se necesita una comprensión del magnetismo para "captarla").

Respuestas (2)

Con un motor de inducción de jaula de ardilla, puede alimentar energía a un suministro activo simplemente impulsando el motor por encima de la velocidad síncrona. El flujo de energía se invertirá en los terminales del estator. No se puede utilizar de forma fácil y fiable un motor de inducción como generador independiente.

Puede encontrar en Internet instrucciones para usar condensadores con un motor de inducción para hacer un sistema generador independiente, pero ese tipo de sistemas no son del todo satisfactorios. Tanto el valor del capacitor como la carga tienen un efecto en el voltaje generado. Cada vez que enciende el sistema, debe realizar una secuencia de arranque como: primero cargue los capacitores desde alguna fuente externa, luego conéctelos al motor con un interruptor y luego conecte la carga. Es posible que deba aumentar la velocidad de conducción después de establecer la operación. Si conecta o desconecta elementos de carga, es posible que deba agregar o quitar capacitores.

Si el motor se energiza a través de un inversor, es posible diseñar un sistema independiente satisfactorio, pero aún necesita una batería externa u otra fuente para ponerlo en marcha. El sistema electrónico será bastante complejo.

Información adicional sobre potencia real y reactiva

Un generador de inducción necesita corriente magnetizante para funcionar. La corriente de magnetización no representa potencia real sino corriente que está desfasada con el voltaje y hace que la energía circule de un lado a otro entre la fuente y el motor. Los condensadores se pueden usar para ese propósito, pero deben estar "sintonizados" con el motor y la carga. Si el generador de inducción está conectado a una fuente de CA, esa fuente puede suministrar la corriente de magnetización (voltio-amperios reactivos), mientras que el generador suministra energía (vatios) a la carga.

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No sé si estoy demasiado cansado para ver qué está mal en mi pregunta, pero de hecho estoy preguntando por el generador. que es el mismo componente que el motor, solo que puesto en movimiento por algo externo a una velocidad superior a la síncrona. El problema es que los generadores GENERAN energía, lo único que pregunto es dónde está esa energía. en el devanado del estator? ¿cómo puede ser, si ya está la excitación ahí? – user3149593 hace 2 horas

Creo que debería ser seguro asumir que estamos hablando de un motor de inducción de jaula de ardilla. Los motores de rotor bobinado se incluyen en textos y cursos de maquinaria eléctrica, pero casi nunca se utilizan en comparación con los muchos millones de motores de inducción en uso.

La potencia en los circuitos de CA tiene que ver con la relación de fase entre el voltaje y la corriente. Para simplificar las cosas, podemos suponer que la corriente que proviene de la fuente de CA está desfasada 90 grados con respecto al voltaje y, por lo tanto, no proviene energía real de la fuente. Se puede suponer que la corriente en la carga está en fase con el voltaje. La corriente en la máquina de inducción es la suma de las dos. Ese es el mecanismo que hace que la energía provenga totalmente de la máquina de inducción aunque esté recibiendo corriente magnetizante de la fuente de CA. Eso supone solo el voltaje generado correcto. Con la velocidad de conducción adecuada, puede estar seguro de que no se extrae energía real de la fuente.

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qsl.net/ns8o/Induction_Generator.html afirma que no es necesario "cargar los capacitores desde alguna fuente externa"; el sistema funciona bien con condensadores conectados a un generador de inducción de CA sin ninguna otra fuente de energía eléctrica real o cualquier otra fuente de energía eléctrica reactiva.
Sí; pero también dice que es posible que necesite magnetizar el motor cuando lo enciende por primera vez y que puede perder magnetización si apaga el motor con la carga conectada. Espero que también se desmagnetice si no lo usa por un tiempo. Encontrará diferentes reclamaciones y procedimientos de varias fuentes. Estos esquemas funcionan, pero no son necesariamente satisfactorios.
entonces, en la configuración más básica que puedo implementar... Conduzco el rotor por encima de la velocidad sincrónica y luego apago la fuente de CA y obtendré una corriente de salida en los devanados del estator. ¿Es esto lo que quieres decir con que el flujo de energía se invertirá? ¿O debo continuar alimentando la máquina dejando el suministro de CA encendido? muy buena respuesta tho, muchas gracias!
oh, creo que lo entendí: la fuente de alimentación de CA se deja encendida y proporciona una corriente de excitación (o magnetización) que lleva la energía reactiva al circuito. lo que llego a la carga es la corriente que sale de la inducción en el devanado del estator menos esa corriente... o podría decir que la potencia activa del generador va a la carga. Es difícil de entender en mi mente, pero dejaste las cosas mucho más claras.
Vale la pena señalar que la razón por la que no puede usar un motor de inducción como generador independiente es que necesita suministrar excitación de CA. Que es donde comenzó la pregunta. Una vez suministrada la excitación, el OP descubrirá que cuanto mayor sea la carga de par que coloque en el eje, más corriente consumirá y mayor será su velocidad de deslizamiento (más caerá por debajo de la velocidad sincrónica). Una vez que entiende eso, puede impulsar externamente el eje... cuando es más rápido que la velocidad de sincronización, comenzará a devolver la corriente al suministro exactamente por los mismos medios.
@BrianDrummond: NS8O ; MH Haque ; wikipedia ; "Generador de inducción fuera de la red" ; y Gheorghe Scutaru parecen decir que los motores de inducción más los capacitores funcionan bien en sistemas independientes como generadores.
@davidcary Los primeros tres describen las condiciones requeridas para la operación, pero también revelan limitaciones. El tercer enlace no conduce directamente al título citado y no lo busqué. El último se trata principalmente de métodos de análisis. Puede ser relativamente fácil encontrar combinaciones de motores primarios, motores, capacitores y cargas que funcionen bien juntos, pero existen limitaciones que son algo complejas. Cualquiera que desee hacer esto debe estudiar el material cuidadosamente y estar preparado para descubrir que el proyecto puede no funcionar tan bien o ser tan fácil como esperaba.
@CharlesCowie: Vaya, el cuarto enlace de esas cinco referencias debería haber sido a la sección "Generador de inducción fuera de la red" de la página "Generador de inducción" . Lo siento. Espero que esté de acuerdo conmigo en que las cuatro referencias restantes (y la referencia a la que tenía la intención de vincularme) contradicen directamente la afirmación a la que respondía que supuestamente "no se puede usar un motor de inducción como generador independiente".
Mi posición es entre "no se puede usar un motor de inducción como generador independiente" y "los motores de inducción más los condensadores de funcionamiento funcionan bien en sistemas independientes como generadores". No creo que ninguna de las afirmaciones sea correcta. Creo que el sistema con mejor desempeño, más flexible y más confiable requiere una batería y un inversor. Muchos sistemas funcionarán, pero cada uno tiene sus propios inconvenientes. Cualquier propietario dado puede encontrar un sistema que esté bien para sus circunstancias o no.

Lo que las otras respuestas no te dicen es:

Conecte el motor a la fuente de alimentación de CA entrante. El motor gira a su velocidad nominal.

Ahora haga girar el motor más rápido que su velocidad nominal utilizando alguna forma de potencia de rotación externa. Esto puede ser una rueda hidráulica o un molino de viento o lo que sea.

El motor ahora actúa como un generador, devolviendo energía a la fuente de alimentación.

Tenga en cuenta que la velocidad del motor no aumentará significativamente por encima de su velocidad normal. Pero cuanto más rápido intentes hacer girar el motor, más energía consumirá. Es esa energía adicional la que se convierte en electricidad y se retroalimenta a la fuente de energía.

esta es una buena respuesta. Cómo apago la fuente de alimentación cuando la máquina está por encima de la velocidad síncrona? Tengo un problema para averiguar cómo puedo alimentar y "tomar energía" del mismo devanado.
Si gira más rápido o más lento que su salida es asíncrona a la línea eléctrica. OP parece confundido acerca de las propiedades 'reactivas'. El enlace que proporcionó el OP ofrece detalles.
o tal vez lo dejo encendido y se resta su voltaje al inducido. entonces obtendría una corriente que fluye hacia mi fuente de voltaje... lo cual es extraño. que yo sepa, las máquinas de inducción siempre son asíncronas (las máquinas pm son síncronas), por lo que realmente no estoy siguiendo a Sparky.