При вращении ротора асинхронной машины, включенной в сеть с источниками реактивной мощности (перевозбужденные синхронные генераторы, двигатели, компенсаторы и конденсаторы), с частотой, большей частоты вращения магнитного поля (Q > Qj), ЭДС в обмотке ротора изменяет свое направление на противоположное по сравнению с двигательным режимом. Вследствие этого изменяют свое направление активные составляющие токов /2 и 1Х (по сравнению с двигательным режимом), машина отдает активную мощность в сеть и работает в режиме генератора. Необходимую для образования вращающегося магнитного поля реактивную мощность асинхронный генератор потребляет из сети, нагружая дополнительным реактивным током синхронные машины, которые включены в сеть параллельно с ним. Это потребление реактивной мощности является основным недостатком асинхронного генератора, препятствующим его широкому распространению.
Асинхронные генераторы выполняются преимущественно с короткозамкнутой обмоткой ротора и имеют ограниченное применение, главным образом на малых гидроэлектростанциях, работающих без обслуживающего персонала, так как они могут эксплуатироваться без систем регулирования частоты и напряжения.
Помимо работы параллельно с сетью переменного тока, имеющей источники реактивной мощности, возможна активная работа асинхронного генератора в режиме самовозбуждения (от потока остаточного магнетизма ротора), если к выводам статора подключить конденсаторы, которые должны служить источником реактивной мощности необходимой для возбуждения магнитного поля в генераторе (рис. 1). При работе на активно-индуктивную нагрузку конденсаторы служат источником реактивной мощности для нагрузки.
Рис. 1. Схема включения асинхронного генератора при работе с самовозбуждением:
АГ — асинхронный генератор; ПД — приводной двигатель; С — конденсаторы; Zw — сопротивление нагрузки
Мощность конденсаторов в схеме асинхронного генератора с самовозбуждением близка к его номинальной активной мощности. По этой причине такие генераторы много дороже синхронных, которые генерируют как активную, так и реактивную мощность и не нуждаются в ее дополнительных источниках. В последнее время для самовозбуждения асинхронных генераторов стали применять статические источники реактивной мощности с управляемыми полупроводниковыми вентилями (тиристорами). Асинхронные генераторы с такими источниками реактивной мощности приближаются по своей эффективности к синхронным генераторам.
