Hallo,
man kann mit einem elektirschen Magnetfeld einen Rotor antreiben, der an
einer Welle hängt und damit was angetrieben werden kann.
Wie bekommt man das umgedreht hin, wenn ich einen Asynchronmotor habe,
der keine echten Magneten hat, dass er auch als Generator funktioniert?
Es müsste sich ja dann der Motor drehen, z.B. mit einer Kurbel, wenn
kein Strom von aussen anliegt und angenommen, im Motor drinnen wäre ein
sich drehender Magnet, dann würden die Spulen von dem Magneten induziert
und man könnte dann eine Spannung bzw. einen Strom abgreifen.
Funktioniert denn eine Asynchronmaschine auch als Generator ohne
Permanentmagnet?
Schmittchen Schleichkatze schrieb:> Funktioniert denn eine Asynchronmaschine auch als Generator ohne> Permanentmagnet?
Nö, ein Magnetfeld musst du schon ins Spiel bringen, ohne Magnetfeld
gibts keinen Generator.
Aber das Magnetfeld muss nicht durch Permament-Magneten erzeugt werden,
das kann auch durch Spulen gemacht werden ;)
Ja, die funktioniert, aber sie braucht dazu irgendwoher den
Magnetisierungsstrom, und dazu braucht es Blindleistung. Die kann aus
dem Netz an dem sie angeschlossen ist kommen, oder man realisiert das
durch Kondensatoren.
Letzteres ist allerdings keine wirklich praxistaugliche Lösung.
hinz schrieb:> man realisiert das durch Kondensatoren.> Letzteres ist allerdings keine wirklich praxistaugliche Lösung.
Nun, man kann solche Asynchron-Generatoren aber in jedem besseren
Baumarkt kaufen.
>Funktioniert denn eine Asynchronmaschine auch als Generator ohne
Permanentmagnet?
Ja, allerdings muss sie dafür schneller drehen als die Netzfrequenz
durch die Polpaarzahl.
>Die kann aus dem Netz an dem sie angeschlossen ist kommen, oder man realisiert
das durch Kondensatoren.
Yep!
>Letzteres ist allerdings keine wirklich praxistaugliche Lösung.
Die Kompensation stimmt nur für einen Betriebpunkt, aber trotzdem
funktioniert es.
Alternativ kann man einen Umrichter mit active Frontend nehmen.
Der kann so konfiguriert werden, das er die ASM mit Blindleistung
speisst und in das Netz nur Wirkleistungs abgibt.
Harald W. schrieb:> Nun, man kann solche Asynchron-Generatoren aber in jedem besseren> Baumarkt kaufen.
Zeigen! Und bitte nicht anhand des Baumarktgeschwafels.
hinz schrieb:> Zeigen! Und bitte nicht anhand des Baumarktgeschwafels.
Nun, im Prospekt des Baumarkts steht bei den günstigen
Stromerzeugern "Asynchrongenerator". Warum sollten die
das reinschreiben, wenn es nicht stimmt? Synchrongene-
ratoren findet man da meist auch; die sind aber deutlich
teurer.
Ich habe schon 500kW asynchron Generatoren gesehen in Kombination mit
einen passenden Biogas Motor. Die Synchronisation eines asynchron
Generators ist wesentlich einfacher als bei einen synchron Generator.
Des weiteren kann der Motor über einen einfachen FU gestartet werden.
Jedoch sind zur Kompensation der Blindleistung zwei große
Kondensatorschränke notwendig.
Baumarkt Aggregate (bis jetzt zwei gesehen) waren bis jetzt nur synchorn
Maschine, die im Erregerstromkreis ein Kondensator genutzt haben.
Schmittchen Schleichkatze schrieb:> Funktioniert denn eine Asynchronmaschine auch als Generator ohne> Permanentmagnet?
Ja.
Sag doch einfach mal, was Du vorhast, zu tun. :)
Oder geht es Dir um Theorie?
€Electrofan:
Nein!
Ein Asynchrongenerator mit Kondensatoren zur Erregung ist ein Dynamo,
aber niemals ein Synchrongenerator.
Synchronmaschine: Mit dem Läufer dreht sich ein festes Magnetfeld. Die
Spannung im Stator ist synchron zur Umdrehung.
Asynchronmaschine: Im Läufer werden Wirbelströme induziert. Wird der
Läufer gebremst wird er vom Ständerfeld weitergezogen - Motor. Wird der
Läufer über das Ständerfeld hinaus beschleunigt - Gebnerator.
Dynamo: Das Magnetfeld wird nicht von einer fremden Stromquelle
vorgegeben sondern vom selbst erzeugtem Strom abgezweigt.
Zur Ausgangsfrage:
Ja, natürlich geht das. Du kannst das sogar ganz einfach ausprobieren
indem du einen Motor mit Kondensator nimmst und mit der Bohrmaschine
drehst.
Kondensatormotoren sind meistens überraschend gute Generatoren die sich
über Kondensator und Hilfsphase erregen.
Bis knapp über Nenn-Drehzahl kommt praktisch keine Spannung heraus, ab
dieser Drehzahl wirst du sehr deutlich merken wie die Bohrmschine
gebremst wird und aus dem Generator kommt plötzlich viel Spannung
heraus.
@a-freak: Der letzte Absatz ist Kappes. Ab welcher Drehzahl das
passiert, hängt komplett von der Größe des Motorkondensators ab.
Der bestimmt nämlich die Resonanzdrehzahl.
Und die wird absichtlich größer als Netzsynchrondrehzahl gewählt damit
der Motor sich im Falle eines Stromausfalls nicht selbst erregen kann.
Einen 3000rpm Motor wirst du schon auf deutlich über 3000 beschleunigen
müssen um eine Spannung rauszubekommen. Und die Bohrmaschine wird nur
abgebremst, wenn eine Last dranhängt.
Wenn die Last ausreichend kapazitiv ist, sinkt die Resonanzdrehzahl, ist
sie induktiv erhöht sie sich.
Allein das macht Asynchrongeneratoren im Inselbetrieb sehr schwierig.
Die Begriffsverwirrung mit dem Dynamo kann ich nicht nachvollziehen.
Gibts da Belege für?
Und wenn ja: Ein Synchrongenerator im Inselbetrieb nimmt den
Erregerstrom aus dem selbst erzeugten Strom. Von woher auch sonst.
@Harald Wilhelms: Wenn du die typischen 200€ Stromerzeuger nach Honda
Design meinst: Nein, das sind Synchrongeneratoren.
Wenn du die 700W Zweitaktmoppel meinst: Ja, das sind Widerstandsläufer.
In dem Fall würde ich aber sagen, dass man die eher in den schlechteren
Baumärkten kaufen kann, das sind nämlich Rotzgeräte.
1.) Der Elektrofan von 18:02 h ist ein anderer ...
2.) Vorstehend ist aber einiges durcheinandergeraten.
Zuallererst: Man muss zwischen Inselbetrieb und Betrieb am starren Netz
streng unterscheiden.
Inselbetrieb:
*************
> Ein Asynchrongenerator mit Kondensatoren zur Erregung ist ein Dynamo,
Gerne.
> aber niemals ein Synchrongenerator.
Dann dreh solch ein Ding mal mit 3000/min (falls 2-polig) und miss die
Frequenz ...
> Ab welcher Drehzahl das> passiert, hängt komplett von der Größe des Motorkondensators ab.> Der bestimmt nämlich die Resonanzdrehzahl.> Und die wird absichtlich größer als Netzsynchrondrehzahl gewählt> damit der Motor sich im Falle eines Stromausfalls nicht selbst erregen> kann.
"Resonanzdrehzahl" gibt es in der Form NICHT (steht in Wikip.
irreführend); solch ein Generator kann auch mit höherer oder niedrigerer
Drehzahl betrieben werden, ein "Abgleich" auf Resonanz ist nicht
notwendig.
Natürlich müssen die Kondensatoren den Magnetisierungsstrom aufbringen
können + ggf. eine vom Verbraucher aufgenommene 'Blind'leistung !
Der Betriebspunkt wird von der Magnetisierungskennlinie bestimmt, erst
im fast horizontalen Teil (weit 'rechts') bleibt die Spannung
einigermassen konstant.
DADURCH wird die Grösse der Kondensatoren bestimmt, und 'etwas grösser'
geht immer.
Der Generator kann sich selbst erregen, wenn Remanenz vorhanden ist
=> dynamoelektrisches Prinzip (wie beim selbsterregten DC-Generator).
Betrieb am starren Netz:
************************
Hängt die Asynchronmaschine am Netz, muss sie wirklich übersynchron
angetrieben werden, um als Generator wirken zu können, s. Kennlinie
http://www.energie.ch/assets/images/article/Bilder/Diagramme/asynchronmaschine_kennlinie_2polig.gif
Die Magnetisierungsleistung kann dann auch vom Netz geliefert werden,
Kondensatoren sind dann nicht nötig.
Deine Magnetisierungsleistung und meine Resonanz sind effektiv das
gleiche.
Und so irreführend ist Wikipedia gar nicht, die argumentieren dort nur
anders.
Und natürlich kann man die Drehzahl und damit die Frequenz ändern. Aber
erstens will man das nicht wenn man einen Generator hat und zweitens ist
das Haarspalterei. Bei kleinerer Drehzahl werden die Kondensatoren
größer und andersherum.
Trotzdem bildet sich da ein Schwingkreis der erst für den
Magnetisierungsstrom sorgt.
> Trotzdem bildet sich da ein Schwingkreis der erst für den> Magnetisierungsstrom sorgt.
Gut, betreibt man eine 3~Asynchronmaschine im gewöhnlichen Fall als
Motor und kompensiert ihn auf genau cos(φ)=1, hat man so gesehen
natürlich auch einen "Schwingkreis".
Läuft solch eine Maschine aber im Inselbetrieb als Generator und man
erhöht die Drehzahl, funktioniert das Ding immer noch - bei einem Radio
ist man anderes gewöhnt ... ;-)
Schmittchen Schleichkatze schrieb:
>Funktioniert denn eine Asynchronmaschine auch als Generator ohne>Permanentmagnet?
Ja, ich habe es schon gefühlt bekommen, als ich bei einem
Rasenmäher, ohne ihn auszuschalten, den Stecker gezogen hatte
und dann die zwei Stifte angefast habe. Er ist durch den
Schwung noch einen Moment weiter gelaufen.
Elektrofan schrieb:>> Trotzdem bildet sich da ein Schwingkreis der erst für den>> Magnetisierungsstrom sorgt.>> Gut, betreibt man eine 3~Asynchronmaschine im gewöhnlichen Fall als> Motor und kompensiert ihn auf genau cos(φ)=1, hat man so gesehen> natürlich auch einen "Schwingkreis".>> Läuft solch eine Maschine aber im Inselbetrieb als Generator und man> erhöht die Drehzahl, funktioniert das Ding immer noch - bei einem Radio> ist man anderes gewöhnt ... ;-)
Das liegt unter anderem daran, dass die Resonanz gut gedämpft ist und
daher auf einen etwas breiteren Frequenzbereich gestreckt.
Und das was du oben schreibst mit cosphi=1: Das ist genau das, was man
bei einem Asynchrongenerator im Inselbetrieb machen muss.
Im Netzbetrieb nicht, da kommt die Blindleistung vom Netz und man kann
sich das Geld für die großen Kondensatoren sparen.
Ausserdem will das EVU das nicht, weil die Dinger dann Bei Stromausfall
einspeisen können. Und zusätzlich wollen die dann noch, dass sich der
Generator selbst vom Netz trennt.
Warum? Weil bei Stromausfall die Antriebsmaschine (z.B. ein
Verbrennungsmotor) solange hochdreht, bis wieder die Resonanzdrehzahl
erreicht ist und das Ding doch wieder Strom einspeist.
Nur dann halt mit 70Hz oder sowas und das ist dem EVU nicht sonderlich
Recht.
Elektrofan schrieb:> bei einem Radio> ist man anderes gewöhnt ... ;-)
Das Radio mag Deine Argumentation unterstützen. Aber dann wären auch nur
Open-Loop-LLCs (Dauerbetrieb auf Load Independent Point) wirklich
Resonanzwandler. Oder man würde man dann gar auch nur Schwingkreise in
Resonanz Schwingkreise nennen. Ist aber nicht so.
Ist wirklich Definitionssache, denke ich.
> Und das was du oben schreibst mit cosphi=1: Das ist genau das, was man> bei einem Asynchrongenerator im Inselbetrieb machen muss.
Es wäre ziemlich unpraktisch, bei variabler Last immer die
Erregungskondensatoren anpassen zu müssen.
Man muss es eben NICHT selbst machen,
und genau HIER liegt der Hase im Pfeffer => Beispiel:
Angeschlossen sei eine zunächst rein reelle Last (3 gleiche
Widerstände).
Das System läuft mit konstanter Drehzahl stabil auf dem sich
einstellenden Arbeitspunkt.
Jetzt ändert man nur den cos(φ) der Last in Richtung induktiv.
Dann zweigt die Last kapazitiven Strom ab, ergo bleibt weniger
Magnetisierungsstrom für den Generator selbst übrig.
Oder anders:
Die für die Erregung zuständige Kapazität wird geringer,
der Arbeitspunkt auf der Magnetisierungskennlinie verschiebt sich nach
links, in Richtung "weniger Sättigung".
Was heisst das aber weniger Sättigung bei einer Induktivität ? => Die
Induktivität wird grösser, der "Resonanzkreis"
stellt sich selbst richtig ein !
Das alles läuft natürlich, wie schon gesagt, synchron
- wie in jedem Schwinkreis ;-)
Wird aber der von der Last geforderte kapazitive Strom zu gross,
gibt es irgendwann keinen Arbeitspunkt mehr, dann entregt sich der
Generator.
