Funktionsweise: Der Generator wandelt mechanische Energie in elektrische Energie um. In Form einer Drehung wird die mechanische Energie dem Generator hinzugefügt. Wenn sich ein Leiter quer oder senkrecht zum Magnetfeld bewegt, wirkt die Lorentzkraft auf die Ladungen im Leiter in Richtung dieses Leiters und setzt sie so in Bewegung. Diese Ladungsverschiebung lässt eine Potentialdifferenz entstehen und erzeugt eine elektrische Spannung zwischen den Enden des Leiters.

Bei einer Innenpolmaschine rotiert ein Elektromagnet oder ein Dauermagnet in einem Hohlzylinder. Dazu muss der Hohlzylinder mehrere Spulenwickelungen besitzen. Die ruhende Spule wird als Stator bezeichnet,und der bewegliche Elektromagnet wird Rotor genannt.Wenn der Rotor vier Magnetpole besitzt, folgt dort jeweils Nord- und Südpol aufeinander. Damit der Roter ein konstantes Magnetfeld aufbauen kann, muss er mit einem Gleichstrom versorgt werden. Den Strom bekommt er über Schleifkontakte. Indem Moment wo sich die Magnetpole des Rotors an den Spulenwicklungen des Stators vorbeibewegen, induzieren sie in ihnen eine Wechselspannung. Dabei sind die einzelnen Teilspulenmiteinander verschaltet, sodass sich diese Spannungen überlagern und gegenseitig verstärken. An dem unbeweglichen Stator wird die indizierte Spannung jedoch an zwei Anschlüssen abgegriffen.

Die Außenpolmaschinen weisen den Vorteil des einfachen Abgriff der Induzierten Spannung nicht auf. Dort rotiert eine Induktionsspule im unveränderlichen Magnetfeld des Stator. Der Stator  muss zur Felderzeugung an eine Gleichspannungsquelle angeschlossen werden. Während der Drehbewegung ändert sich ständig die Anzahl der Feldlinien, die von der Spule durchgesetzt werden. Daher wird in ihr eine Spannung induziert- infolge der Rotation eine sinusförmige Wechselspannung. Diese Spannung kann über Schleifkontakte abgegriffen werden.

Gleichstromgeneratoren:

Eigentlich ist jeder Wechselstromgenerator auch als Gleichstromgenerator zu benutzen, sofern er mit einer Zusatzeinrichtung ausgestattet ist. Diese Zusatzeinrichtung muss den induzierten Wechselstrom gleichrichten. Viele Gleichstromgeneratoren sind allerdings als Außenpolmaschinen  gebaut. Dort werden die Schleifkontakte zum Angriff der Spannung aus zwei Halbschalen gebaut. Nach einer halben Umdrehung entsteht dadurch eine Umpolung. Dadurch soll der Rotor eine pulsierende Gleichspannung abgeben, die anschließend geglättet werden kann.

Formel:

Pel=Pmech-Pv

Pel ist die erzeugte elektrische Leistung,
Pmech ist die zugeführte mechanische Leistung,
Pv ist die Verlustleistung infolge von mechanischer Reibung, Kupfersulfaten und Eisenverlusten.

Nutzung: Schüttel-Taschenlampen, Windräder, Dynamo

Der Generator wird noch häufiger eingesetzt,denn dies waren nur Beispiele.

 

 

 

 

Malaika uns Isabell

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