Habe vom Sperrmüll die Reste eines Synchron Generators mitgenommen
dessen Funktionsweise ich noch nicht verstehe. Der Läufer besteht aus
einem Permanentmagneten ( Feld orthogonal zu Drehachse ) und einer Spule
die diesen umschließt . Spulenache ebenfalls orthogonal zur Drehachse .
Soweit erkennbar sind Spulenanfang und Spulenende mit einer Diode
verbunden . Schleifringe - Bürsten gibt es nicht . Der Spulenstrom -
Erregerstrom muß folglich irgendwie durch Induktion erzeugt werden . Der
Stator besteht aus zwei um 180 ° verdrehten Spulen . 4 Zuleitungen
führen in die Statorspule. Auf der Generatorwelle direkt anschließend
befindet sich eine Kurbelwelle mit Pleul und Kolben . Rest fehlt. Ohne
die Läuferspule würde der Scheitelwert der abgegebenen Wechselspannung
auch bei konstanter Drehzahl stark von der angeschlossenen elektrischen
Last abhängen. Die Läuferspule hat folglich die Aufgabe dem
entgegenzuwirken. Sie muß also das durch den Permanentmagnet erzeugte
rotierende B Feld mit zunehmender elektrischer Last vergrößern. Wie das
nun allerdings bewerkstelligt wird verstehe ich bisher nicht. Vielleicht
kennt jemand den Trick der Geschichte ? M.f.G Schrauber 47
Hier ein Faden von Klaus (RIP!), mit einem ähnlichen Fall. Bin mir jetzt
nicht sicher, ob in diesem Faden die Funktion geklärt werden konnte,
aber auf jeden Fall, viel Interessantes zu lesen:
Beitrag "3kw Stromerzeuger hat keine Ausgangsspannung"
Ingo W. schrieb:> Hier ein Faden von Klaus (RIP!), mit einem ähnlichen Fall. Bin mir jetzt> nicht sicher, ob in diesem Faden die Funktion geklärt werden konnte,> aber auf jeden Fall, viel Interessantes zu lesen:
Danke . Aber über das Funktionsprinzip steht da leider nichts .
Schrauber 47
Schrauber 47 schrieb:> Danke . Aber über das Funktionsprinzip steht da leider nichts .> Schrauber 47
Naja, Frank hatte sich da schon an einer Erklärung versucht:
Beitrag "Re: 3kw Stromerzeuger hat keine Ausgangsspannung"
Dann versuche ich mich auch mal dran: der Restmagnetismus, in
Zusammenhang mit der kapazitiven Blindlast, führt erstmal dazu, dass das
Teil asynchron in Gang kommt. Die Wechselspannung in der Läuferwicklung
wird jetzt gleichgerichtet, womit die Erregung gegen ist. Dass dieser
Strom auch im Synchronbetrieb weiter aufrecht erhalten wird, kann ich
mir nur in der Welligkeit der Läufermagnetisierung durch die Nuten
erklären. Aber ich hoffe auch auf einen fachkundigen Mitleser ;-)
Hello,
ich habe mich vor einer Weile mal mit einem 3kW China-Aggregat befasst,
dessen Aufbau mit deiner Beschreibung ganz gut übereinstimmt.
Hier war es auch so, dass auf dem Rotor eine Wicklung aufgebracht war,
welche mit über Schleifkontakte an eine eingegossene (und in meinem Fall
defekte) Elektronik angeschlossen war. Zusätzlich befand sich quer im
Blechpaket des Rotors ein stabförmiger Permanentmagnet. Die Wicklung des
Stators war üner Sicherungen mit den Ausgängen (230V, 400V) verbunden.
Meine Vermutung zur Funktionsweise:
Der Generator funktioniert als umgekehrte Synchronmaschine. Nur so kann
eine konstante Ausgangsfrequenz (ohne Umrichter etc.) gewährleistet
werden.
Die Wicklung auf dem Rotor wird im stationären Betrieb über die
Schleifkontakte mit DC versorgt, um ein Magnetfeld zu erzeugen, mit
welchem die Ausgangsspannung in der Statorwicklung induziert wird.
Soweit so gut.
Nur... woher kommt der Strom für die Erregerwicklung auf dem Rotor, wenn
man das Aggregat hochfährt (also mit 0V im System)? Hierfür ist der
kleine Stabmagnet im Rotor. dieser induziert beim Hochfahren eine kleine
Spannung in die Statorwicklung, welche gleichgerichtet der Rotorwicklung
zugeführt wird. Nun ist ja das Magnetfeld des Rotors stärker, wodurch
mehr Spannung im Stator induziert wird, wodurch ein stärkeres Magnetfeld
im Rotor erzeugt werden kann. Dieser Kreislauf endet aber nicht mit
einer Milliarde Volt am Stator, sondern wird von der anfangs erwähnten
Elektroik begrenzt und nach Bedarf geregelt, sodass an der
Statorwicklung die 230 bzw 400V anliegen.
Die Frequenz wird dabei von der Drehzahlregelung des Verbrenners
vorgegeben.
Bitte verbessern wenn was nicht Stimmt :)
VG Daniel
Edit: Ein paar Bilder wären hilfreich
Daniel G. schrieb:> Hier war es auch so, dass auf dem Rotor eine Wicklung aufgebracht war,> welche mit über Schleifkontakte an eine eingegossene (und in meinem Fall> defekte) Elektronik angeschlossen war. Zusätzlich befand sich quer im> Blechpaket des Rotors ein stabförmiger Permanentmagnet. Die Wicklung des> Stators war üner Sicherungen mit den Ausgängen (230V, 400V) verbunden. Danke für
die Antwort . Das beschriebene Prinzip ist gut verständlich . Unverständlich wird
es bei mir durch den Wegfall der Schleifkontakte bei meinem Generator.
Hier ist auch da Ende des Permanentmagnets zu sehen . Hatte in der
Ausgangsbeschreibung einen Fehler dein den ich korrigieren muss. Im
Stator befinden sich nicht ein sondern zwei Spulenpaare die um 90 Grad
verdreht sind. Schrauber 47
Sehr interessante Sache. Dann mumss es ja fast so sein, dass das
Rotormagnetfeld durch induzierten Strom erzeugt wird. Damit dort ein DC
Strom fließt ist dann vermutlich die dicke Diode im Rotor verbaut (und
ein Widerstand? Ist dieser Parallel zur Diode geschalten? Was ist da
noch?).
Eine in reihe geschaltene Diode würde Stromfluss in eine Richtung
unterbinden, somit aber auch eine Iduktion unmöglich machen, richtig?
Kann dafür der parallel geschaltete Widerstand sein, damit auch in
Rückrichtung ein Strom fließt (aber ein kleinerer) und somit das
Wechselfeld nicht "symmetrisch"?
Es bleibt damit aber ein Synchrongenerator. Asynchron (falls das
überhaut als Generator möglich ist) würde sich die Frequenz ja
lastabhängig verändern, weil mal mehr und mal weniger Schlupf herrscht.
Was diese Induktionsgeschichten betrifft bin ich aber auch kein Experte,
sondern nur Bastler mit ein bisschen Erfahrung.
VG Daniel
Hallo,
das scheint eine bürstenlose Erregung zu sein. Stichwort hierfür
"rotierender Diodengleichrichter" oder manchmal auch "rotierender
Transformator".
Daniel G. schrieb:> Sehr interessante Sache. Dann mumss es ja fast so sein, dass das> Rotormagnetfeld durch induzierten Strom erzeugt wird. Damit dort ein DC> Strom fließt ist dann vermutlich die dicke Diode im Rotor verbaut (und> ein Widerstand? Ist dieser Parallel zur Diode geschalten? Was ist da>> Es bleibt damit aber ein Synchrongenerator. Asynchron (falls das> überhaut als Generator möglich ist) würde sich die Frequenz ja> lastabhängig verändern, weil mal mehr und mal weniger Schlupf herrscht.>
Ist zwar ein ganz anderes Thema, aber ja das geht auch. Hab vor Jahren
mal einen Asynchronmotor und einen DC Motor gekoppelt. Asynchronmotor
an 50 Hz. Nun läuft der DC Motor als Generator . Nun DC Motor an
regelbares Netzteil angeschlossen . Bei Erhöhung der Spannung erhöht
sich die Drehzahl ( Schlupf im Asynchonmotor wird geringer ) . Bei
weiterer Spannungserhöhung wird der Schlupf irgendwann negativ . Nun
läuft der Asynchronmotor als AC Generator. Schaut man sich bei diesem
Versuch die U und I kurven am Oszi an sieht man sehr schön wie der
Phasenwinkel sein Vorzeichen ändert. Versuch ist sehr einfach aufzubauen
und beeindruckend wie ich finde. Schrauber47
Denke es gibt eine Erklärung des Ganzen. Um das mögliche Prinzip zu
erklären führe ich einige Abkürzungen ein. S1 sei die Statorspule in der
die Spannung induziert wird die abgegeben wird. B1 Ihr Magnetfeld , I1
ihr Spulenstrom und B1• Ihre Magnetfeldänderung. Entsprechend S2 die
ihr um 90 ° verdrehte zweite Statorspule , S3 entsprechend die
Rotorspule. S2 wird benutzt um in der über die Diode kurzgeschlossenen
S3 ein Feld zu induzieren . Dies ist immer dann möglich wenn die Achse
von S3 nicht mit derjenigen von S1 übereinstimmt. Nehme mal an das Feld
des Permanentmagneten ist so gewählt, dass ohne Leistungsabgabe des
Generators bei 50 Umdrehungen / s genau die gewünschte Spannung an S1
anliegt, so ist in diesem Betriebszustand kein I3 notwendig. Wird nun
ein Verbraucher angeschlossen so ist I1 nichtmehr 0 . B1 ungleich 0 ,
B1• ungleich 0. Das von S1 erzeugte Feld schwächt das B des
Permanentmagneten und U1 sinkt. Folglich muß nun B3 ein Feld erzeugen um
diesen Abfall wieder auszugleichen. Das geht nun einfach indem I2 so
gesteuert wird, dass U1wieder den gewünschten Wert erreicht. Da B1 und
B2 orthogonal zueinander stehen induziert B2• nie direkt eine Spannung
in S1 sondern immer nur über den Umweg der rotierenden S2. Denke so
funktioniert das Ganze. Ein kleiner MC muß nur U1 überwachen und I2 in
Abhängigkeit von U1 und dem Drehwinkel des Rotors steuern. Denke so
funktioniert das ganze . Schon spannend wie ich finde. Für Anregungen /
Kritik zu dem Erklärungsversuch wäre ich dankbar.
St. E. schrieb:> Ist zwar ein ganz anderes Thema, aber ja das geht auch. Hab vor Jahren> mal einen Asynchronmotor und einen DC Motor gekoppelt. Asynchronmotor> an 50 Hz. Nun läuft der DC Motor als Generator . Nun DC Motor an> regelbares Netzteil angeschlossen . Bei Erhöhung der Spannung erhöht> sich die Drehzahl ( Schlupf im Asynchonmotor wird geringer ) . Bei> weiterer Spannungserhöhung wird der Schlupf irgendwann negativ . Nun> läuft der Asynchronmotor als AC Generator. Schaut man sich bei diesem> Versuch die U und I kurven am Oszi an sieht man sehr schön wie der> Phasenwinkel sein Vorzeichen ändert. Versuch ist sehr einfach aufzubauen> und beeindruckend wie ich finde. Schrauber47
Ja, das ist die klassische "fremderregte" Konfiguration. Man kann einen
einfachen Asynchronmotor leicht zum Generator machen, wenn er bereits
ein externes Drehfeld angeschlossen hat. Das gibt im die nötige
Blindleistung und wenn man ihn dann schneller als mit Synchronfrequenz
betreibt, wird er zum Generator.
Diese Lösung eignet sich für Inselbetrieb natürlich nicht.
