Asynchronmaschine als Generator

Prinzip

Wie wird aus einem Elektromotor ein Generator?

Energetisch gesehen: Statt mechanische Energie aus dem Motor herauszuholen, muss sie dem Motor zugeführt werden.

Beim Asynchronmotor läuft das so:
Der Schlupf beim Motor ist daran schuld, dass der Läufer hinter dem Drehfeld zurück bleibt. Wird der Läufer von außen nun schneller angetrieben, kehrt der Schlupf das Vorzeichen um. Bei negativem Schlupf wird der Motor zum Generator.

Motor-Generator-Betrieb

Die Spannungrichtung, die Kraftrichtung oder kurz die Richtung des Energieflusses dreht sich um (Vorzeichenwechsel). Das ist in der oben dargestellten Kennlinie schön zu sehen.

Damit eine Asynchronmaschine als Generator arbeiten kann, muss sie übersynchron angetrieben werden. Sie gibt dann an der Welle Wirkleistung ab, während sie über das Netz Blindleistung aufnimmt.

Möglichkeiten der Erregung

Die Erregung aus dem Netz bei Parallelbetrieb (am stehenden Netz) ist kein Problem, hier holt sich die Maschine die nötige Blindenergie aus dem Netz.

Viel schwieriger ist es, die Blindenergie bei Inselbetrieb aufzubringen. Dazu können Kondensatoren parallelgeschaltet werden. Die Bemessung der Kondensatoren ist allerdings kritisch, da der Blindleistungsbedarf natürlich mit der Wirkleistungsabgabe zusammenhängt. Die Parallelschaltung von Kondensatoren ist kein Problem, wie folgendes Schaltbild zeigt:

Inselbetrieb eines ASM-Generators

Verwendung

Der einfache Aufbau sowie der unkomplizierte Betrieb am stehenden Netz steht für den Einsatz der Asynchronmaschine als Generator. So wird er heute bei sehr vielen sogenannten Kleinkraftwerken oder Windkraftwerken eingesetzt.