DASM als Generator - theoretische Grundlagen

[Philipp B. (phbu)]

Hallo Forumnutzer,

ich wollte mich über die theoretischen Grundlagen des Betriebes eines 
Drehstromasynchronmotors (DASM) als Generator informieren.

Der Generator soll mit Kondensatoren fremderregt im Inselbetrieb laufen.
Dazu müssen die Kondensatoren zuerst geladen werden (irgendeine 
Kleinspannung) bzw. ein Restmagnetismus muss vorhanden sein.

Das Problem: Wie berechnet man die Kondensatoren?

Diese sind ja auch abhängig von der Last bzw. des Gesamtwirkfaktor der 
Last (s. Anhänge).
Einige Foren geben an "nehme pro kW x µF". Ist aber ein bischen flapsig, 
meiner Meinung nach. Wie muss hier die Formel eines Kondensators 
aussehen?

Danke im Voraus!

Mit freundlichen Grüßen
Philipp

P.S.: Als Beispiel können wir hier einen 2-poligen DASM mit 2,2 kW 
nehmen.

[Elektrofan (Gast)]

Mit dem cos(φ) kann man bestimmen, wieviel 
Magnetisierungsleistung/-strom der Motor ca. benötigt.
Ich würde es mit Kondensatoren ausprobieren. die bezogen auf die 
Nennspannung ca. 1/3 mehr Strom liefern könnten.

[Philipp B. (phbu)]

Hallo Elektrofan,

also würdest du auf Qc in der Formel 1/3 hinzufügen (Qc * 4/3) und dann 
3 Kondensatoren mit jeweils der Kapazität C einbauen (s. Formel)?
Wie groß soll dann am Besten der Winkel phi für die Kondensatoren (in 
der Formel heißt dieser "phi_neu") sein?

Danke im Voraus!

Mit freundlichen Grüßen
PHBU

[Philipp B. (phbu)]

Hallo nochmal,

https://en.wikipedia.org/wiki/Induction_generator#Example_application
Hier sieht man eine Beispielberechnung der Kondensatoren.

Theoretisch müssten mit den beiden Formeln im Anhang die Kondensatoren 
berechnet werden können...
Zuerst muss man den Gesamt-cos phi ausrechnen. Danach werden die 
entsprechenden Kondensatoren ausgerechnet. Für *U wird die Spannung des 
Stranges* (230 V) angegeben, oder?

Der Faktor 3 in der Xc-Formel kommt daher, dass an jedem Kondensator nur 
ein Drittel der Blindleistung abfallen muss.

Danke nochmal für Tipps!

Mit freundlichen Grüßen
PHBU

[Philipp B. (phbu)]

Hab noch mal eine Dokumentation über die ganze Geschichte gemacht.
Hoffe, es ist alles richtig und hilft einigen Interessierten...

[Thomas S. (thommi)]

Irgendwie hat das bei unserem Stromerzeuger ohne Erregung funktioniert.

Ein alter Wirth-Diesel zum ankurbeln mit so Zündpapieren, und ein DASM 
mit 440V-Kondensatoren zwischen L1-L2, L2-L3 und L1-L3.

Da kam immer genügend Strom, jedoch nicht unbedingt 230 V und 50 Hz.

Stichsäge und Bohrmaschine (750 W) haben funktioniert, das war in meiner 
Kindheit vor 40 Jahren.

Als ich dann Energieelektroniker lernte, war mir das dann ein Rätsel, 
warum das ging.

Der Rotor ist ja kaum magnetisch.

Dann kam ein Honda Dieselmotor mit 345 cm³ und einem Erregungsdynamo und 
einem Der Drehstromlichtmaschine vergleichbaren Generator, nur dann mit 
5 KVA, da ich da auch mit schweissen kann.

Der ist auf einem strömlich nicht erschlossenen Wochenendgrundstück in 
Betrieb.

[L. H. (holzkopf)]

Vielleicht hilft Dir auch das hier etwas weiter:
http://home.arcor.de/fingerc/Auszug_Generator_Windkraft.pdf

Philipp B. schrieb:
> Der Generator soll mit Kondensatoren fremderregt im Inselbetrieb laufen.
> Dazu müssen die Kondensatoren zuerst geladen werden (irgendeine
> Kleinspannung) bzw. ein Restmagnetismus muss vorhanden sein.

Eigentlich wird ein DASM-Generator im Inselbetrieb nicht fremderregt, 
sondern er erregt sich selbst aus der Remanenz seines Läufers.

Es klingt bestechend einfach und verlockend, einen DASM als Generator 
verwenden zu können, weil man dazu nur drei Kondensatoren hinzufügen 
muß.

Verschwiegen wird dabei aber ein ganz gravierender Nachteil der 
"Kondensator-Erregung".
Die Aufladung der Kondensatoren ist nämlich nicht nur drehzahlabhängig, 
sondern die Kondensatoren liefern auch die 
Magnetisierungs-Blindleistung.

Anders ausgedrückt liefern die Kondensatoren bei einer ganz bestimmten 
Drehzahl eine ganz bestimmte Magnetisierung.
Die aber auch nur für eine ganz bestimmte Last optimal sein kann bzw. 
erforderlich ist. ;)

Hierin unterscheiden sich DASM-Generatoren prinzipiell von 
Synchron-Generatoren, bei denen die Magnetisierung lastabhängig erfolgt.
Wenn Du mal in der Praxis einen Generator im Inselbetrieb verwenden 
willst, nimm deshalb besser einen Synchrongenerator her.


Thomas S. schrieb:
> Da kam immer genügend Strom, jedoch nicht unbedingt 230 V und 50 Hz.
>
> Stichsäge und Bohrmaschine (750 W) haben funktioniert, das war in meiner
> Kindheit vor 40 Jahren.
>
> Als ich dann Energieelektroniker lernte, war mir das dann ein Rätsel,
> warum das ging.
>
> Der Rotor ist ja kaum magnetisch.

Ein bisschen Remanenz reicht aus, damit sich die Selbsterregung 
"hochschaukeln" kann.

Stichsägen, Bohrmaschinen, Flexen usw. brauchen auch nicht unbedingt 230 
V und 50 Hz.
Die laufen auch mit geringerer Spannung und geringerer Frequenz.
Halt langsamer.

Was bei den kleinen Flexen ganz angenehm ist.
Nicht nur, weil deren Laufgeräusche dabei weniger "nervig" sind, sondern 
auch, weil Trennscheiben bei geringeren Umfangsgeschwindigkeiten 
"weichere" Wirkhärte haben, also auch erheblich besser schneiden. ;)

[Philipp B. (phbu)]

Hallo nochmal,


ich habe mir mal eine kleine DASM besorgt, um einen Test zu machen - 
ohne Erfolg...

Habe mal ein Video hochgeladen ( 
http://www.file-upload.net/download-11071365/DASM.zip.html ), wo man den 
kleinen Drehstrom-Asynchronmotor (0,18 kW) in Aktion sieht 
(Kondensatoren im Stern 3x2 µF).
Die Bohrmaschine, die die DASM antreibt hat etwa 3000 min⁻¹ (Motor hat 
ca. 2800 min⁻¹).

Bei 0:31 versuche ich den Rotor zu magnetisieren. Dabei verbinde ich ein 
12 V-Bleigelakku mit L1-N, L2-N und L3-N. Man sieht, dass kein Funken 
entsteht. Bei mehreren Versuchen davor, entstand an den Kontakten ein 
Funke. Später nach dem Video entstanden dann wieder ab und zu mal wieder 
Funken an den Klemmen (sprich Strom fließt => Wicklungen sind nicht 
kaputt).
Weiter bei 0:47 messe ich dann eine Phase gegen N und dann Phase gegen 
Phase. Auf dem Multimeter sieht man eindeutig (naja, etwas verpixelt 
durch Verkleinerung des Videos), dass Phase gegen Phase und Phase gegen 
Sternpunkt 0 V hat.

Kann einer Rat geben?


Mit freundlichen Grüßen
PHBU

P.S.: Die zip-Datei ist nicht virenbehaftet und das Passwort lautet 
asynchron!

[Ursus P. (unwichtig)]

Philipp B. schrieb:
> Hallo Forumnutzer,
>
> ich wollte mich über die theoretischen Grundlagen des Betriebes eines
> Drehstromasynchronmotors (DASM) als Generator informieren.
>
> P.S.: Als Beispiel können wir hier einen 2-poligen DASM mit 2,2 kW
> nehmen.

Servus, ich kenne das so, dass wenn man den DASM über seine 
Leerlaufdrehzahl antreibt, kommt man in den Generatorbetrieb. Aber 
andere Frage, warum nimmst du nicht eine Synchronmaschine und machst 
nicht so ein großes HäckMäck ?