Hallo, angenommen, ein ohmsch induktiver Verbraucher hängt an einem Synchrongenerator, der im Inselbetrieb läuft. Als Läufer dient ein Dauermagnet. Jetzt kann man überall nachlesen, wie sich das einstellt mit der Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung, der Momentan- Wirk- und Blindleistung und der pendelnden Energie. Dabei stößt man zwangsläufig auf die Frage, wo denn nun die pendelnde Energie gespeichert wird, wenn sie gerade im Generator ist. Wenn sie in Rotationsenergie umgesetzt wird, müsste dann nicht der Rotor zwei mal je Umdrehung an Winkelgeschwindigkeit zu- und wieder abnehmen? Kaum vorstellbar. Wer kann da Licht ins Dunkel bringen? Vielen Dank für alle Antworten
Conny Phi schrieb: > wo denn nun die pendelnde Energie gespeichert wird, wenn sie gerade im > Generator ist Man könnte eine solche Energie z.B. tadellos vorübergehend im Magnetfeld einer Spule "speichern"... Und natürlich nimmt die Winkelgeschwindigkeit theoretisch laufend zu und ab (50 mal pro Sekunde), wenn die Trägheit/Schwungmasse des Systems diese Energie nicht aufnehmen kann.
Lothar Miller schrieb: > Conny Phi schrieb: >> wo denn nun die pendelnde Energie gespeichert wird, wenn sie gerade im >> Generator ist > Man könnte eine solche Energie z.B. tadellos vorübergehend im Magnetfeld > einer Spule "speichern"... Die Blindenergie ist doch genau dann nicht im induktiven Verbraucher (also im Generator), wenn der Strom Nulldurchgänge hat. Aber zu diesen Zeiten ist auch der Strom durch die Spule des Generators gleich Null. Wie soll dann darin (also im Magnetfeld der Generatorspule) zu diesen Zeitpunkten Energie gespeichert sein? > > Und natürlich nimmt die Winkelgeschwindigkeit theoretisch laufend zu und > ab (50 mal pro Sekunde), wenn die Trägheit/Schwungmasse des Systems > diese Energie nicht aufnehmen kann. Nach meinem Verständnis nimmt die Winkelgeschwindigkeit genau dann zu, wenn die Schwungmasse Energie aufnimmt.
Gast
#3596576
> Aber zu diesen Zeiten ist auch der Strom durch die Spule des > Generators gleich Null. > Wie soll dann darin (also im Magnetfeld der Generatorspule) zu > diesen Zeitpunkten Energie gespeichert sein? Dann genau ist natürliche KEINE Energie gespeichert: E = 0,5 * L*I^² > Nach meinem Verständnis nimmt die Winkelgeschwindigkeit genau dann zu, > wenn die Schwungmasse Energie aufnimmt. Das ist genau dann der Fall. Falls die Drehzahl jedoch in jedem Zeitpunkt exakt konstant gehalten bleibt, ändert sich eben das (momentane) Drehmoment. (Beachten: Bei einer 3~Maschine bleibt das Drehmoment IMMER konstant, dann ist Vorstehendes nicht relevant.)
Gewissermaßen ändert sich die Drehzahl oder das Drehmoment. Das Problem hatten die Bahnstromer mit ihren einphasigen Generatoren der Umformersätze, die ziemlich unschöne 33,4Hz Schwingungen produzieren. Edit: Natürlich keine 100Hz, sondern das doppelte der dort verwendeten 16,7Hz.
U. B. schrieb: >> Aber zu diesen Zeiten ist auch der Strom durch die Spule des >> Generators gleich Null. >> Wie soll dann darin (also im Magnetfeld der Generatorspule) zu >> diesen Zeitpunkten Energie gespeichert sein? > > Dann genau ist natürliche KEINE Energie gespeichert: > > E = 0,5 * L*I^² > Ja eben. Und damit fällt doch das Magnetfeld des Generators als Energiespeicher auf Generatorseite für den induktiven Verbraucher auf der anderen Seite weg. Beide "wollen" zur selben Zeit Energie aufnehmen bzw. abgeben.
magic smoke schrieb: > Gewissermaßen ändert sich die Drehzahl oder das Drehmoment. Das Problem Wenn sich nur das Drehmoment erhöht und die Drehzahl konstant bleibt, nimmt die rotierende Masse doch keine Energie auf. Wie muss man sich das vorstellen?
Gast
#3596620
> Wenn sich nur das Drehmoment erhöht und die Drehzahl konstant bleibt, > nimmt die rotierende Masse doch keine Energie auf. Wie muss man sich das > vorstellen? Die antreibende Maschine liefert dann weniger Drehmoment bzw. das Drehmoment wechselt sogar das Vorzeichen => Betrieb im 2. Quadrant / "Rückspeisung".
Gast
#3596697
Nur ein paar Denkanstöße: große Synchrongeneratoren (Ausnahme: Bahnstrom) laufen mit Drehstrom -> hin- und rücklaufende Blindleistung der Phasen addiert sich zu jedem Augenblick zu Null -> kein Problem Annahme: weitgehend symmetrische Belastung
U. B. schrieb: >> Wenn sich nur das Drehmoment erhöht und die Drehzahl konstant bleibt, >> nimmt die rotierende Masse doch keine Energie auf. Wie muss man sich das >> vorstellen? > > Die antreibende Maschine liefert dann weniger Drehmoment > bzw. das Drehmoment wechselt sogar das Vorzeichen > => Betrieb im 2. Quadrant / "Rückspeisung". Sorry, wenn ich nochmal nachfrage. Aber woher weiß denn die antreibende Maschine, dass sie mal eben weniger Drehmoment liefern muss? Wenn das ein z.B. Wasserrad ist, dann hat das bei gleichbleibendem Wasserdurchfluss ein konstantes Drehmoment.
STM32 Einarbeiter schrieb im Beitrag #3596697: > Nur ein paar Denkanstöße: > > große Synchrongeneratoren (Ausnahme: Bahnstrom) laufen mit Drehstrom > -> hin- und rücklaufende Blindleistung der Phasen addiert sich zu jedem > Augenblick zu Null -> kein Problem > > Annahme: weitgehend symmetrische Belastung Danke für die Antwort. Das hab ich auch soweit verstanden. Aber wenn die Belastung mal nicht völlig symmetrisch ist (und wann ist sie das in der Praxis schon?), stellt sich genau die selbe Frage und wir haben wieder das Problem.
Wenn das Drehmoment der antreibenden Maschine (völlig egal ob Wasserrad oder Dampfturbine) nicht nachgeregelt wird (was so schnell ziemlich unmöglich ist), dann ändert sich die Drehzahl. Das wird durch die hohe und teils sehr schnell drehende Masse aber stark gedämpft, so daß man es nicht sehen kann. Zumal auf eine Beschleunigung bei Aufnahme von Energie sofort eine Abbremsung in gleicher Höhe bei der Abgabe von Energie erfolgt, immer abwechselnd.
Vielen Dank für die Erklärungen!
Conny Phi schrieb: > Aber wenn die Belastung mal nicht völlig symmetrisch ist (und wann ist > sie das in der Praxis schon?), stellt sich genau die selbe Frage und wir > haben wieder das Problem. Dann übernimmt der Dämpferkäfig des Läufers die Funktion einer Ausgleichswicklung.