Was ist ein Induktionsgenerator?

Ein Induktionsgenerator, auch Asynchrongenerator genannt, ist eine Art Wechselstromgenerator. Der Rotor des Generators wird in ein rotierendes Magnetfeld gesetzt, und der Rotor wird dann durch eine externe mechanische Energiequelle gedreht, so dass er sich schneller dreht als das Magnetfeld. Die rotierende Welle beginnt, das Magnetfeld nach vorne zu ziehen, wodurch Elektrizität in die Spulen des Generators fließt. Induktionsgeneratoren sind weniger komplex und robuster als andere Generatorformen und können weiterhin effektiv Strom erzeugen, wenn sich ihre Rotordrehzahl ändert. Ein Induktionsgenerator benötigt eine externe Stromversorgung, um sein rotierendes Magnetfeld zu erzeugen und seinen Betrieb aufzunehmen, aber sobald er mit der Stromerzeugung begonnen hat, kann er selbstständig weiterlaufen, sofern er über eine mechanische Energiequelle verfügt.

Induktionsgeneratoren werden häufig in Windkraftanlagen verwendet, die Wind verwenden, um die mechanische Energie bereitzustellen, um den Rotor des Generators zu bewegen. Die Fähigkeit des Generators, bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu arbeiten, ermöglicht es der Turbine, bei unterschiedlichen Windbedingungen in Betrieb zu bleiben. Kleine Wasserkraftquellen, manchmal auch Mikrowasserkraftgeneratoren genannt, verwenden auch Induktionsgeneratoren. Diese Generatoren sind mit einer Vorrichtung namens Induktionsgeneratorsteuerung ausgestattet, die eine Beschädigung des Induktionsgenerators verhindert und es ihm ermöglicht, bei Schwankungen des Wasserflusses weiterzuarbeiten. Aufgrund der Einfachheit ihrer Konstruktion können sehr kleine Induktionsgeneratoren gebaut werden, die Haushaltsgeräte mit Strom versorgen können, mit leicht verfügbaren Teilen, wie beispielsweise den Motoren von Waschmaschinen.

Windkraftanlagen verwenden häufig eine Konstruktion, die als doppelt gespeister Induktionsgenerator bezeichnet wird, bei der die Rotorwicklungen mit einem elektronischen Umrichter verbunden sind, der je nach Bedarf Blindleistung zum oder vom Generator ein- oder ausleiten kann. Dadurch kann der Generator bei Schwankungen der Windgeschwindigkeit mit dem Stromnetz synchronisiert bleiben. Es macht auch das Stromsystem insgesamt stabiler, indem es Windturbinen ermöglicht, weiter zu laufen und das Netz im Falle eines Spannungseinbruchs im Netz unterbrechungsfrei mit Strom zu versorgen, eine Fähigkeit, die als Niederspannungs-Ride-Through bezeichnet wird.

Induktionsgeneratoren unterscheiden sich von Synchrongeneratoren, bei denen Rotor und Magnetfeld gleich schnell rotieren. Synchrongeneratoren können Strom effizienter produzieren als Induktionsgeneratoren, müssen aber mit konstanter Leistung betrieben werden. Die zugrunde liegenden Prinzipien des Induktionsgenerators können umgekehrt angewendet werden, um einen Induktionsmotor zu schaffen, bei dem der Rotor dazu gebracht wird, sich langsamer als das Magnetfeld zu drehen, um Elektrizität in mechanische Energie umzuwandeln.