4.2.1 Synchrone en asynchrone generatoren
Door de generator, die bestaat uit een ronddraaiende 'rotor' en een stilstaande
'stator', wordt mechanische energie afkomstig van de motor of turbine
omgezet in elektrische energie.
Bij de generatoren wordt onderscheid gemaakt tussen 'synchrone' en 'asynchrone'
generatoren. Beide types worden kort toegelicht.
Bij synchrone generatoren wordt de rotor van de generator bekrachtigd
met gelijkstroom, waardoor in combinatie met het ronddraaien van de rotor,
een magnetisch veld ontstaat. Dit magnetisch veld in de rotor veroorzaakt
een stroom in de stator, waarbij het toerental van de rotor gelijk is
('synchroon') is met de frequentie van de statorstroom. Er is dus alleen
sprake van een continue vermogensoverdracht als het rotor- en statordraaiveld
even snel draaien.
Indien de synchrone generator gekoppeld is aan het openbare elektriciteitsnet,
dan wordt het statordraaiveld opgelegd door het openbare net en ligt hiermee
de rotorsnelheid vast.
Bij asynchrone generatoren wordt het rotorveld verkregen door inductie
vanuit de stator. Om een spanningsopbouw in de rotor te krijgen, moeten
de frequentie van het net en het toerental van de rotor ongelijk zijn
('asynchroon'); het verschil in toerental en netfrequentie wordt aangeduid
als 'rotorslip'. Bij een asynchrone generator is het rotortoerental hoger
dan het synchrone toerental.
In WKK-toepassingen worden meestal synchrone generatoren voor de elektriciteitsproductie
gebruikt.
Synchrone generatoren hebben het voordeel dat ze onafhankelijk van het
elektriciteitsnet opgestart kunnen worden: dit maakt dat in WKK-installaties
die losgekoppeld van het net werken (zogenaamd 'eilandbedrijf', zie paragraaf
4.2.2) synchrone generatoren gebruikt worden.
De synchrone generator kan, indien gewenst, blindvermogen aan het net
leveren.
Wel dient, om een synchrone generator parallel aan het net te kunnen laten
werken, synchronisatieapparatuur te worden voorzien.
Bij een zeer beperkt aantal situaties worden asynchrone generatoren in
WKK-systemen gebruikt.
In het algemeen is een asynchrone generator goedkoper dan een synchrone
generator. Belangrijk is echter wel dat de asynchrone generator altijd
blindvermogen opneemt; dit gevraagde blindvermogen kan de WKK uit het
elektriciteitsnet opnemen, waardoor het niet mogelijk is om een WKK met
asynchrone generator losgekoppeld van het net ('eilandbedrijf') te gebruiken.
Toepassing van asynchrone generatoren blijft eerder beperkt tot WKK met
kleine vermogens.
|