Funktionsprinzip des elektrischen Generators
Hallo liebe Gäste und Abonnenten meines Kanals. Heute möchte ich Ihnen das Prinzip erläutern, nach dem alle elektrischen Generatoren arbeiten. Also lasst uns anfangen.
Die Hauptaufgabe eines Generators
Die Hauptaufgabe eines jeden elektrischen Generators ist die Stromerzeugung. Aber ehrlich gesagt produziert der Generator nichts, er wandelt nur eine Art von Energie in eine andere um.
Und im Grunde gibt es eine Umwandlung von mechanischer Energie in elektrische Energie.
Mechanische Energie wird wiederum durch die Rotation von Turbinen unter dem Einfluss von Dampfexpansion, fallendem Wasser und sogar einem manuellen Antrieb erhalten.
Generatoren, die mit einem mechanischen Antrieb betrieben werden, sind nach wie vor der Hauptwandlertyp auf der ganzen Welt.
Ein anschauliches Beispiel für die Funktionsweise eines einfachen Generators:
Am rotierenden Rotor sind entweder eine Magnetisierungswicklung oder Neodymmagnete befestigt (zuvor waren gewöhnliche Magnete befestigt).
Bei allen Generatoren basiert das Funktionsprinzip auf dem Phänomen der elektromagnetischen Induktion, wonach Der sich ändernde Magnetfluss startet den Induktionsprozess um diesen elektrischen Raum Felder.
Und wenn ein Leiter auf den Bereich gerichtet ist, in dem das induzierte elektrische Feld seine Wirkung entfaltet, wird darin eine EMF induziert.
Und zwischen den Enden dieses Leiters kann die entsprechende Spannung gemessen werden.
Die Änderung des Magnetflusses im Generator erfolgt aufgrund der Tatsache, dass sich mit Spezialwicklungen magnetisierte Magnete oder Polstücke zusammen mit dem Rotor bewegen.
In diesem Fall wird der Leiter, in dem die EMF im Generator induziert wird, in Form einer Statorwicklung hergestellt, die sich in den meisten Fällen im Magnetkreis befindet. Es befindet sich im stationären Teil der Anlage. Darüber hinaus kann diese Art der Wicklung auf verschiedene Arten implementiert werden.
In diesem Fall können bei Drehstromgeneratoren die Statorwicklungen entweder nach dem "Stern" -Schema oder nach dem "Dreieck" -Schema miteinander verbunden werden.
In diesem Fall ermöglicht die Anschlussoption "Stern" eine höhere Spannung als beim Verbinden der Wicklungen mit einem "Dreieck".
In diesem Fall unterscheidet sich die Spannung um ungefähr 1,73. Gleichzeitig ist die Aussage wahr: Je höher die Spannung am Generator ist, desto weniger Strom kann er dem Netzwerk zuführen.
Was bestimmt die Leistung des Generators
Die Leistung eines Generators hängt also von folgenden Werten ab:
- Spannung an den Generatorausgangsklemmen.
Es hat wiederum eine direkte Abhängigkeit von der Länge des Leiters, mit dem die Statorwicklung gewickelt ist. Die Spannung hängt auch von der Rotordrehzahl und natürlich von der magnetischen Induktion an den Polen ab.
In diesem Fall wird die Spannung durch die Installation sowohl im Leerlauf als auch unter Last erzeugt, je mehr die beiden oben beschriebenen Parameter vorliegen.
- Maximaler Strom.
Grundsätzlich ist die Größe des Stroms theoretisch nur durch den Kurzschlussstrom begrenzt. In der Praxis hängt der Wert des Stroms bei Nenndrehzahl vom Querschnitt des Statorwicklungsdrahtes und dem gesamten Magnetfluss des Rotors ab.
Wenn aus irgendeinem Grund der magnetische Fluss nicht ausreicht, wird manchmal ein Verfahren wie das Erhöhen der Geschwindigkeit verwendet. In dieser Version ist jedoch wie bei Fahrzeuggeneratoren eine automatische Spannungsregelung am Generator angebracht.
Auf diese Weise können die Generatoren den für ein qualitativ hochwertiges Laden erforderlichen Strom über einen erweiterten Drehzahlbereich liefern.
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