Funktionsweise von Asynchrongenerator in Inselbetrieb
Hannes Hofer
regelt man die Spannung bzw. die Frequenz usw.?
Stefan Wiens
> Weis jemand wie ein Asynchrongenerator im Inselbetrieb funktioniert? Wie
> regelt man die Spannung bzw. die Frequenz usw.?
Mir ist so etwas nur in kleinen transportablen Stromerzeugern
begegnet. Den Magnetisierungsstrom liefern drei Kondensatoren (einer
bei einphasigen Geräten), für annähernd konstante Frequenz sorgt der
Drehzahlregler des Antriebsmotors, und die Höhe der Ausgangsspannung
wird durch die magn. Sättigung des Eisens bestimmt.
Grüße,
Stefan
Christian Meier
Die Spannung wird mit den Erregerstrom geregelt.
Die Frequenz mit der Drehzahl.
Gruß Christian
"Hannes Hofer" <hannes...@a1.net> schrieb im Newsbeitrag
news:3a22ab8e$0$14...@SSP1NO25.highway.telekom.at...
Hans Friedrich Steffani
>Die Spannung wird mit den Erregerstrom geregelt.
>Die Frequenz mit der Drehzahl.
In der Ueberschrift steht ASYNCHRONmaschine. Ansonsten:
http://learn.to/quote
Hans Friedrich Steffani
--
Hans Friedrich Steffani
Institut fuer Elektrische Maschinen und Antriebe, TU Chemnitz
mailto:hans.s...@e-technik.tu-chemnitz.de
http://www.tu-chemnitz.de/~hfst/
Juergen Bors
Am 28.11.00 schriebst du:
>> Die Spannung wird mit den Erregerstrom geregelt. Die Frequenz mit
>> der Drehzahl.
> In der Ueberschrift steht ASYNCHRONmaschine.
Schon richtig: Asynchronmaschinen werden ueber einen
Blindstrom erregt. Dieser wird in Kondensatoren erzeugt,
der zwischen den Phasen (bzw L/N) geschaltet ist. Somit
aendert man den Erregerstrom praktischerweise durch die
Aenderung der Kondensatorgroesse, bzw durch das
parallelschalten einer LC Reihenschaltung zu einem
Kondensator, wodurch sich die Spannung ueber einen
breiten Belastungsbereich automatisch stabilisieren
laesst.
Fragt mich bitte jetzt nichts genaueres, ich habe es vor
kurzem nur so im Fidonet gelesen...
Mit freundlichen Gruessen
Juergen Bors
---
Stefan Wiens
> Schon richtig: Asynchronmaschinen werden ueber einen
> Blindstrom erregt. Dieser wird in Kondensatoren erzeugt,
> der zwischen den Phasen (bzw L/N) geschaltet ist. Somit
> aendert man den Erregerstrom praktischerweise durch die
> Aenderung der Kondensatorgroesse, bzw durch das
> parallelschalten einer LC Reihenschaltung zu einem
> Kondensator, wodurch sich die Spannung ueber einen
> breiten Belastungsbereich automatisch stabilisieren
> laesst.
Das interessiert mich.
Um welchen Anwendungs- und Leistungsbereich handelt es sich in
dem beschriebenen Fall?
Ich habe an Asynchrongeneratoren noch keine besondere Schaltung
zur Stabilisierung der Ausgangsspannung gesehen. Bis auf den
niedrigeren Preis haben solche Maschinen nur Nachteile gegenüber
Synchrongeneratoren.
Grüße,
Stefan
Hannes Hofer
"Stefan Wiens" <s....@gmx.net> schrieb im Newsbeitrag
news:wk3dga7...@helium.eswe.dyndns.org...
> j_b...@nikocity.de (Juergen Bors) writes:
> Das interessiert mich.
>
> Um welchen Anwendungs- und Leistungsbereich handelt es sich in
> dem beschriebenen Fall?
>
> Ich habe an Asynchrongeneratoren noch keine besondere Schaltung
> zur Stabilisierung der Ausgangsspannung gesehen. Bis auf den
> niedrigeren Preis haben solche Maschinen nur Nachteile gegenüber
> Synchrongeneratoren.
>
> Grüße,
>
> Stefan
>
Es geht darum:
Ich möcht ein Notstromaggregat mit einem 55 PS (ca. 40 KW) Benzinmotor
bauen. Der Generator soll ca. 20- 30 KW liefern (je nach Wirkungsgrad).
Da Synchrongeneratoren sehr selten und daher sehr teuer sind dachte ich mir,
ich nehmen einfach einen Asynchronmotor als Generator her.
Nun, ich weis zwar wie ein Asynchrongenerator mit Netzanschluß funktioniert,
aber nicht wie im Inselbetrieb.
Ich habe schon lange auf diversen Homepages und in Buchhandlungen gesucht,
aber nichts gefunden was mir weiterhilft.
Was ich bis jetzt erfahren habe ist daß ich in den Kurzschlußläufer ein paar
Permanentmagnete einbauen muß um eine Selbsterregung zu erzeugen und wenn
ich das richtig verstanden habe muß ich 3 Kondensatoren in Dreieck schalten.
Das müsste heißen, daß ich einen veränderbaren Kondensatorstrom (über
Transistoren od. Tyristoren) die Spannung verstellen kann. Oder liege ich
hier falsch?
Auf deine Frage welche Vorteile der Asynchronmotor noch hat:
1. Er ist robuster (Kurzschlußläufer)
2. Er ist kompakter (keine Rotorwicklung)
3. Er ist Wartungsfrei (keine Schleifringe od. Kohlebürsten)
4. Er ist um einiges billiger (Hauptgrund)
5. Er hat eine weiche Netzkopplung (in meinem Fall Wurscht)
Auf jeden Fall vielen Dank an alle bisher.
Mfg
Hannes Hofer
Stefan Wiens
> Ich möcht ein Notstromaggregat mit einem 55 PS (ca. 40 KW) Benzinmotor
> bauen. Der Generator soll ca. 20- 30 KW liefern (je nach Wirkungsgrad).
Benzin ist zu teuer bei längerem Betrieb.
Der Antrieb für einen Stromerzeuger sollte stark überdimensioniert
sein, um Lastspitzen bedienen zu können. Wenn die Drehzahl absinkt,
geht unter Vollast die Erregung verloren.
> Da Synchrongeneratoren sehr selten und daher sehr teuer sind
Sie sind zwar teurer als Normmotore, aber trotzdem problemlos
erhältlich.
> dachte ich mir, ich nehmen einfach einen Asynchronmotor als
> Generator her.
> Was ich bis jetzt erfahren habe ist daß ich in den Kurzschlußläufer ein paar
> Permanentmagnete einbauen muß um eine Selbsterregung zu erzeugen
In den meisten Fällen reicht die Remanenz zur Selbsterregung. Magnete
sind teuer, und bei Basteleien am Läufer empfehle ich eine
Festigkeitsberechnung.
> und wenn ich das richtig verstanden habe muß ich 3 Kondensatoren in
> Dreieck schalten. Das müsste heißen, daß ich einen veränderbaren
> Kondensatorstrom (über Transistoren od. Tyristoren) die Spannung
> verstellen kann. Oder liege ich hier falsch?
So ein Regler ist nicht leicht zu realisieren. Der Regelkreis ist
stark nichtlinear, und nach einer Lastspitze geht leicht die Erregung
verloren.
Wenn überhaupt, müßte permanent die volle Kapazität mitlaufen; der
Regler muß dann über einen Drehstromsteller die überschüssige
Blindleistung an Induktivitäten verbrauchen.
> Auf deine Frage welche Vorteile der Asynchronmotor noch hat:
Es geht doch um den Generatorbetrieb?
> 1. Er ist robuster (Kurzschlußläufer)
Das spielt nur bei widrigen Umweltbedingungen eine
Rolle. (Synchrongeneratoren sind i.d.R. innengekühlt.)
> 2. Er ist kompakter (keine Rotorwicklung)
Auch Asynchronmaschinen besitzen eine Läufer-"Wicklung".
> 3. Er ist Wartungsfrei (keine Schleifringe od. Kohlebürsten)
Ublich sind bürstenlose Synchronmaschinen. Die sind praktisch
verschleißfrei.
Kondensatoren hingegen sind Verschleißteile; besonders bei
Generatoren.
> 4. Er ist um einiges billiger (Hauptgrund)
Sein Wirkungsgrad ist niedriger.
> 5. Er hat eine weiche Netzkopplung (in meinem Fall Wurscht)
Er hat geringe Spitzenleistung (für Verbraucher mit hohem
Einschaltstrom) und niedrigen Kurzschlußstrom.
Er kann auch weniger Blindleistung liefern.
Grüße,
Stefan
Juergen Bors
Am 30.11.00 schriebst du:
> j_b...@nikocity.de (Juergen Bors) writes:
>> Schon richtig: Asynchronmaschinen werden ueber einen Blindstrom
>> erregt. Dieser wird in Kondensatoren erzeugt, der zwischen den
>> Phasen (bzw L/N) geschaltet ist. Somit aendert man den Erregerstrom
>> praktischerweise durch die Aenderung der Kondensatorgroesse, bzw
>> durch das parallelschalten einer LC Reihenschaltung zu einem
>> Kondensator, wodurch sich die Spannung ueber einen breiten
>> Belastungsbereich automatisch stabilisieren laesst.
> Das interessiert mich.
Sorry, die Regelung habe ich falsch beschrieben: Richtig muss es
heissen: Man aendert den Erregerstrom durch das parallelschalten von
gesaettigten Drosselspulen zu den Kondensatoren, um so ueber einen
groesseren Belastungsbereich eine relativ konstante Ausgangsspannung
zu erhalten...
> Um welchen Anwendungs- und Leistungsbereich handelt es sich in dem
> beschriebenen Fall?
Nun, Asynchrongeneratoren werden eben hauptsaechlich in
Notstromaggregaten verbaut, die man in Baumaerkten bekommt.
Bei diesen Geraeten kommt es allgemein weniger auf
Spannungsstabilitaet und Frequenzstabilitaet an, weil dort ehe
meist nur Licht, Handmaschinen oder vielleicht mal eine
Heizungssteuerung oder eine kleine Tauchpumpe betrieben.
Alles Geraete, die eine Frequenzschwankung von 5% wohl
allgemein verkraften duerften. Auch leichte
Spannungsschwankungen sind bei solchen Geraeten
meist kein Problem.
> Ich habe an Asynchrongeneratoren noch keine besondere Schaltung zur
> Stabilisierung der Ausgangsspannung gesehen. Bis auf den niedrigeren
> Preis haben solche Maschinen nur Nachteile gegenüber
> Synchrongeneratoren.
Jain. In erster Linie sind sie auf jeden Fall Schleiferfrei und somit
sehr guenstig herzustellen und auch relativ wartungsfrei und
zuverlaessig. (Was nuetzt einem ein Notstromaggregat welches nicht
laeuft, weil die Schleiferkontakte verbraucht sind...)
Man kann weitestgehend Serienprodukte verwenden (der Anker duerfte
allerdings aus anderem Material sein), was die Produktionskosten
niedrig haelt.
Die Frequenz ist auch bei Synchrongeneratoren
stark Belastungsabhaengig, wenn man keine aufwendige
Drehzahlregelung vorsieht. Und dann will der Erregerstrom
ebenfalls geregelt werden. Das sind Kosten, die so ein Teil
aufwendig und teuer machen, wobei die bessere Netzqualitaet
oftmals gar nicht noetig waere. OK, Messaufbauten sollte
man nicht unbedingt mit Strom aus einer Asynchronmaschine
betreiben...
Weitere Info findet man laut meinen Infos dort:
Jahrbuch fuer Elektromaschinenbau und Elektronik 1987, erschienen im
Huethig & Pflaum Verlag KG, Muenchen.
Stefan Wiens
[...]
> Sorry, die Regelung habe ich falsch beschrieben: Richtig muss es
> heissen: Man aendert den Erregerstrom durch das parallelschalten von
> gesaettigten Drosselspulen zu den Kondensatoren, um so ueber einen
> groesseren Belastungsbereich eine relativ konstante Ausgangsspannung
> zu erhalten...
Das sollte im Prinzip gehen. Man verlagert die hohen Eisenverluste
durch die Sättigung damit wohl nur vom Generator in die Drosseln.
Vielleicht wären Transduktoren besser. ;-)
>> Ich habe an Asynchrongeneratoren noch keine besondere Schaltung zur
>> Stabilisierung der Ausgangsspannung gesehen. Bis auf den niedrigeren
>> Preis haben solche Maschinen nur Nachteile gegenüber
>> Synchrongeneratoren.
>
> Jain. In erster Linie sind sie auf jeden Fall Schleiferfrei und somit
> sehr guenstig herzustellen und auch relativ wartungsfrei und
> zuverlaessig. (Was nuetzt einem ein Notstromaggregat welches nicht
> laeuft, weil die Schleiferkontakte verbraucht sind...)
Die Kondensatoren werden meist mit sehr hohen Spannungen beaufschlagt,
deren Lebenserwartung ist dementsprechend kurz, besonders, wenn
Schweißgeräte daran betrieben werden.
Nach meiner Erfahrung fallen die Kondensatoren häufiger aus als
Kohlebürsten bei kleinen Synchrongeneratoren.
Der Aufwand für eine zusätzliche Erregermaschine ist natürlich bei
Leistungen von wenigen kVA verhältnismäßig groß. Ich kabe schon
Konstruktionen angetroffen, die die Erregermaschine mit auf dem
Hauptanker untergebracht hatten.
> Die Frequenz ist auch bei Synchrongeneratoren stark
> Belastungsabhaengig, wenn man keine aufwendige Drehzahlregelung
> vorsieht.
Bei Asynchronmaschinen kommt noch der Schlupf hinzu, der sich nicht
ausregeln läßt.
> Jahrbuch fuer Elektromaschinenbau und Elektronik 1987, erschienen im
> Huethig & Pflaum Verlag KG, Muenchen.
Meine Sammlung ist leider lückenhaft. :-(
Grüße,
Stefan