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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Drehstrommotor als Generator Kondensator auslegen


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Autor: Christian (Gast)
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Hallo,
ich habe einen Dieselmotor 60PS und einen Motor 45kW welche ich zu einen 
Stromaggregat zusammen bauen werde.
Der Motor benötigt eine Erregerspannung, welche ich mit 3 Kondensatoren 
an den Wicklungen anlegen möchte. Damit soll das Netz simuliert werden.

Mein Ziel ist es, ca. 20kW Output zu haben.

Weis jemand wie groß der einzelne Kondensator bemessen sein sollte?

Daten des Motors/Generators:

60 Herz, (Zielfrequenz 50HZ) (weniger Drehzahl nötig)
Spannung 380/680V AC
Dreieck 85A Stern 50A
COS 0.88

Eine Annäherung wäre auch voll ok.

Ich danke Euch !

Grüße
Christian

Autor: Felix (Gast)
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Einen Drehstrommotor kann man nicht als Generator verwenden

Autor: 0815 (Gast)
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Felix schrieb:
> Einen Drehstrommotor kann man nicht als Generator verwenden

Klingt nach nem heiteren Abend ;-)

Autor: Name H. (hacky)
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Wir reden von einem Inselnetz. Da passt eine Asynchronmaschine nicht. 
Nimm eine fremderregte Synchronmaschine. Einige Anforderungen an die 
Last sollte man sich dann schon goennen. Sonst kriegt man's nicht stabil 
hin...

Autor: 0815 (Gast)
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Siebzehn Für Fuenfzehn schrieb:
> Nimm eine fremderregte Synchronmaschine

Hat er doch.

Autor: Phoenix (Gast)
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Siebzehn Für Fuenfzehn schrieb:
> Wir reden von einem Inselnetz. Da passt eine Asynchronmaschine nicht.

Mit einem Frequenzumrichter geht das.

Christian schrieb:
> Der Motor benötigt eine Erregerspannung, welche ich mit 3 Kondensatoren
> an den Wicklungen anlegen möchte. Damit soll das Netz simuliert werden.

Erregt wird eine Synchronmaschine im Läufer. Wie soll damit das Netz 
simuliert werden? - hast du eventuell doch sowas wie einen 
Frequenzumrichter rumliegen?

Autor: Düsendieb (Gast)
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Felix schrieb:
> Einen Drehstrommotor kann man nicht als Generator verwenden

https://de.wikipedia.org/wiki/Asynchrongenerator

Autor: DS (Gast)
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Das wurde hier schon besprochen, mit Dimensionierungshinweisen, die 
Suche benutzen.

Autor: Elektrofan (Gast)
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Grobe Überlegung:

Der gegebene 3~Asynchronmotor hat also im Nennbetrieb 45 kW bei einem 
cos(φ) von 0,88.
Der Wirkungsgrad ausser Acht gelassen, nimmt er dann eine 
Magnetisiergsblindleistung von

Q =   P / cos(φ) * sin(φ)

auf, hier sind das also satte

Q = 45 kW / 0,88 * 0,47 = 24 kvar   (!)

Etwa soviel müssten also die 3 Kondensatoren liefern ...

Autor: Christian (Gast)
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Hallo vielen Dank für Eure Antworten!

Veranlasst es so zu bauen, hat mich dieses Video:

Youtube-Video "Drehstrommotor als Generator benutzen"
Da wird gezeigt, wie man einen Drehstrommotor als Generator betreibt.

Ich habe auch ein kleines BHKW welches ich mit Holzgas betreibe. Da 
läuft ein Asynchrongenerator als Generator. Erregt wird er durch das 
Netz.

Da ich in beim zweiten BHKW eine Insel bauen möchte, muss die 
Erregerspannung irgendwo her. Also durch die 3 Kondensatoren.
Der Herr "Segelohrenbob" im Youtubevideo zeigt es ganz gut.

Viele Grüße
Christian

Autor: eProfi (Gast)
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Dir muss aber klar sein, dass die Ausgangsspannung sehr stark von der 
Last abhängt. Ohne Grund werden normale Notstromaggragate keine Regelung 
haben, die sich mit einem Synchrongenerator weit einfacher 
bewerkstelligen lässt.
Funktioniert (abgesehen vom Gleichrichter und der höheren Frequenz) im 
Prinzip wie eine Drehstrom"lichtmaschine" im Auto.

Verwende mal testhalber drei MKP-Motor-Betriebskondensatoren, je nach 
Last 50 - 500 µF, unbedingt die Spannung messen vor Anklemmen der Last.
Es kann sein, dass der Generator mit angeschlossener Last gar nicht 
hochkommt. Dann einen geladenen Kondensator anklemmen.

Mein Tipp (wie so oft): nimm was Fertiges / Bestehendes, zumindest als 
Grundlage für weitere Basteleien. Ohne Regelung wirst du (bei 
empfindlichen Lasten) wenig Freude haben. Klar, z.B. für einen 
Wasserkocher geht es auch ungeregelt.
Viel Erfolg!

Autor: Christian (Gast)
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Hallo vielen Dank.

Ja es ist so, dass ich vorhandene Teile sinnvoll nutzen möchte. 
Dieselmotor sowie E-Motor stehen ungenutzt rum.
Falls das Konstrukt nicht funktionieren solle, so würde ich mir einen 
Generator (Rotek Ebay) kaufen. Der Generator kostet dort aber 1300 Euro.

Den Dieselmotor will ich mit einen Tempomaten regeln. Somit reagiert er 
auf Lastschwankungen.

Eine AVR wäre noch sinnvoll.
Ich will erstmal einen Teilerfolg: System liefert Strom.
Danach würde ich alles verfeinern und wieder Geld in die Hand nehmen.
Merke ich dass der E-Motor es in der Konfiguration nicht bringt, werde 
ich wohl ein Generator kaufen müssen.

Viele Grüße
Christian

Autor: Christian (Gast)
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Hallo wollte mich nochmal melden. Bin dabei das Projekt umzusetzen. Dazu 
habe ich YouTube Videos gemacht. Schaut doch mal rein, da sieht man, 
dass man einen Drehstrommotor mit 3 Kondensatoren zum Generator umbauen 
kann.

Youtube-Video "Stromaggregat BHKW selber bauen Teil 1"

Viel Spaß
Christian

Autor: Klaus G. (pic2009)
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Felix schrieb:
> Einen Drehstrommotor kann man nicht als Generator verwenden.

Habe bereits im Jahre 1990 einen Drehstromasynchronmotor erfolgreich mit 
Kondensatoren zur Erregerbildung für ein Windrsd eingesetzt. Also da 
hast du wohl noch einigen Nachholbedarf in Sachen Theorie und Praxis! 
Auch diese Woche habe ich ein neues Projekt gestartet und es 
funktioniert immer wieder auf Anhieb!

Autor: Stefanus F. (stefanus)
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> Also da hast du wohl noch einigen Nachholbedarf

Das war vor zwei Jahren und wurde bereits passend kommentiert. Wolltest 
du noch mal nachtreten?

Autor: Sebastian S. (Gast)
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Klaus G. schrieb:
> Felix schrieb:
>> Einen Drehstrommotor kann man nicht als Generator verwenden.
>
> Habe bereits im Jahre 1990 einen Drehstromasynchronmotor erfolgreich mit
> Kondensatoren zur Erregerbildung für ein Windrsd eingesetzt. Also da
> hast du wohl noch einigen Nachholbedarf in Sachen Theorie und Praxis!
> Auch diese Woche habe ich ein neues Projekt gestartet und es
> funktioniert immer wieder auf Anhieb!

Komm, verzählt bitte keinen Käse! Das System funktioniert alles andere 
als "gut".

Inselbetrieb:

Also ich habs mit Asynchronmaschine und Kondensatorbank ausprobiert und 
es funktioniert ehrlich gesagt sehr bescheiden.

Wenn die Last z.B. aprupt eingeschaltet wird kann es sein dass der 
Generator seine Erregung verliert bzw. keine Spannung mehr erzeugt.

Hat man dann endlich erfolgreich eine etwas größere Last dranhängen 
musste mein Verbrennungsmotor mehr "Gas" geben um die Drehzahl/Frequenz 
zu halten.
Außerdem muss man dann die Drehzahl einiges über die Nenndrehzahl 
erhöhen um den Schlupf auszugleichen im Asynchrongenerator!!!
Schaltet man dann plötzlich die große Last ab, dann geht die Spannung 
wenn man Pech hat einige hundert bis zu 1000 V hoch weil der Antrieb 
noch unter Schwung ist und es dauert bis die Drehzahl wieder sinkt bzw. 
nachgeregelt wird.

Autor: nfc (Gast)
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Stefan U. schrieb:
>> Also da hast du wohl noch einigen Nachholbedarf
>
> Das war vor zwei Jahren und wurde bereits passend kommentiert. Wolltest
> du noch mal nachtreten?

Ich vermute mal, er war (und ist) noch auf der Suche. Das Nachtreten 
fiel ihm wohl erst ein, als er auch hier nicht (endlich) die "passenden" 
Informationen fand. Eifer schützt vor Hybris nicht.

Autor: Sebastian S. (Gast)
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Ich glaube auf dem Markt gibt es keine zuverlässige (günstige) Regelung 
für Asynchronmotoren. Das erklärt vermutlich auch wieso die meisten 
Stromaggregate einen Synchrongenerator besitzen.

Ansonsten: Wie wäre es wenn man den vom Asynchrongenerator erzeugte 
Strom-Wirr-Warr erstmal Gleichrichtet und dann mittels z.B. eines 
Insel-Wechselrichters aus dem Photovoltaikbereich in einen stabilen 
Wechselstrom umwandelt?
Vll. ginge es evtl. auch mit einem Frequenzumrichter wenn man die 
Gleichspannung in den Zwischenkreis einspeist?

Autor: Achim (Gast)
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Hallo dazu,
Du liest Dich ja wie ein routinierter Fachmann.
Leider bin ich nur Maschinenbauer und habe von Elektrik 0-Ahnung.
Mein Problem: Ich hatte zu einem Projekt einen Asynchronmotor (380 V-15 
KW/2900 rpm) angeschafft, weil ich den im Netz parallel betreiben 
wollte. Inzwischen haben sich meine Pläne dahin gehend geändert, daß er 
im Inselbetrieb laufen soll. Leistungsverluste sind dabei unwichtig. Nun 
suche ich Rat, wie ich den Asynchronmotor dazu umnützen kann. Es wird da 
vielfach von  Kondensatoren  beschrieben. Ich habe aber keinerlei 
Kennnisse von Kondensatoren, deren Größe und Schaltung am Motor. Dazu 
wird mechanisch parallel ein 10 KW-230 V –Wechselstromgenerator 
montiert. Wäre der geeignet, den o. g. Asynchrongenerator beim 
Hochfahren zur Funktion zu bringen? Müßte ich eine Batterie dazu 
einsetzen? Übrigens: Die Welle (D= 38 mm) des Asynchronmotors ist durch 
div. Experimente stark magnetisch geladen. Könnte das womöglich den 
erforderlichen Blindstrom ersetzen? Über einen fachlichen Rat würde ich 
mich sehr freuen, weil mir einige Elektriker nicht weiter helfen 
konnten. Danke schon mal im Voraus.

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Achim schrieb:

> Du liest Dich ja wie ein routinierter Fachmann.
> Leider bin ich nur Maschinenbauer und habe von Elektrik 0-Ahnung.

Dann solltest Du wohl besser Deinen Plan aufgeben und ein anderes
Projekt verwirklichen. Die nötige Regelung bei einem Asynchron-
Generator ist doch recht "tricky" und für einen Laien auf diesem
Gebiet wohl kaum hinzubekommen. Was man wohl recht gut hinbekommen
könnte, wäre eine mehr oder weniger grosse (vielleicht auch mehrere)
Lichtmaschinen am Motor. Für die 230VAC brauchte msn dann nur noch
einen passenden Inverter.

Autor: Achim (Gast)
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--daß es mit Kondensatoren geht, ist doch hier massenhaft beschrieben.
Es geht mir nur um die Größe der Kondensatoren. Schaltbilder für deren 
Anschluß am Asynchronmotor sind auch reichlich im Netz.
Daß noch eine Drehzahlsteuerung erforderlich wird, ist doch 
selbstvertständlich.

Autor: hinz (Gast)
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Achim schrieb:
> --daß es mit Kondensatoren geht, ist doch hier massenhaft beschrieben.

Noch viel öfter wurde beschrieben weshalb es nicht richtig funktioniert.

Man kann auch Bohrmaschinen aus Goudakäse bauen...

Autor: Harald W. (wilhelms)
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hinz schrieb:

> Man kann auch Bohrmaschinen aus Goudakäse bauen...

Damit kann man aber nur Weichkäse bohren...

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