Picokraftwerke Generatoren Batterien Wechselrichter
Wissenswertes Generatoren
Um die mechanische Leistung einer drehenden Welle in eine elektrische Leistung umzuwandeln wird ein Generator benötigt. Fast jeder Motor kann auch als Generator genutzt werden, wenn er richtig betrieben wird. Dabei muss vor allem dem Anfahren des als Generator betriebenen Motors besondere Beachtung geschenkt werden. Wenn keine Permanentmagnete eingesetzt werden, muss irgendwie ein Erregerstrom generiert werden.
Wichtige Kenngrössen beim Generator sind der maximale Laststrom, die maximale Ausgangsspannung und die maximale Drehzahl (in 1/min).
Der Laststrom durch die Generatorwicklung erzeugt die Wärme im Gehäuse. Damit nun die Temperatur im Generator nicht beliebig hoch ansteigt und die Wicklung oder die Lager zerstört, sollte auch der Kühlung vom Generator Beachtung geschenkt werden. So gesehen ist der maximale Laststrom auch von der Kühlung und der Umgebungstemperatur abhängig. Je besser die Kühlung, desto höher ist der zulässige Laststrom.
Die Ausgangsspannung ohne Belastung ist proportional zur Drehzahl vom Generator. Dies gilt für den Generator mit Permanentmagnete. Bei fremd erregten Generatoren spielt auch der Erregerstrom eine wichtige Rolle.
Grundsätzlich unterscheidet man zwischen Gleich- und Wechselstromgeneratoren
Gleichstromgenerator (DC-Generator)
Eigentlich würde auch der Gleichstromgenerator einen Wechselstrom erzeugen. Mittels Kohlebürsten wird aber der Strom beim Übergang vom rotierenden auf den festen Teil gleichgerichtet.
Den rotierenden Teil nennt man Rotor, der feste Teil wird Stator genannt. Damit keine Energie für die Erzeugung vom Magnetfeld verschwendet wird, sind die Gleichstromgeneratoren meistens mit Permanentmagneten ausgestattet.
Oft sind die Gleichstromgeneratoren für Picokraftwerke (P>5kW) optimiert um über einen Laderegler direkt eine Batterie zu laden.
Von Maurer Elektromaschinen wurde auch der Versuch unternommen, vom Gleichstromgenerator über einen Wechselrichter Leistung ins öffentliche Netz abzugeben. Da jedoch die Generatoren für rein kapazitive Lasten (Batterie) gebaut wurden, entstand ein zu grosses Kommutatorfeuer. D.h. es entstanden zu starke Funken bei den Kohlenbürsten. Ein direktes Betreiben eines Wechselrichter durch den Gleichstromgenerator ohne Batterie ist deshalb nicht zu empfehlen.
Wechselstromgenerator (AC-Generator)
Der Vorteil der Wechselstromgeneratoren ist, dass sie keine Kohlebürsten haben. Denn diese müssen von Zeit zu Zeit ausgewechselt werden. Wird Gleichstrom benötigt, z.B. zum Laden einer Batterie oder für das Speisen eines Wechselrichters, kann der Wechselstrom durch einen Gleichrichter in Gleichstrom gewandelt werden. Dieser Gleichrichter ist ein unkompliziertes Gerät aus Dioden und Kühlkörper.
Für Wasserturbinen oder Wasserräder, welche 24 Stunden im Einsatz sind, sollte auf jeden Fall ein Wechselstromgenerator eingesetzt werden, da der Verschleiss der Kohlenbürsten beim DC-Generator zu hoch ist. Auch bei Windgeneratoren ist ein AC-Generator zu empfehlen. Bei Demoobjekten, welche nur kurze Zeit im Einsatz stehen, kann durchaus ein AC-Generator verwendet werden.
Bei Generatoren für den 24 Stunden Betrieb sollte unbedingt auch darauf geachtet werden, das qualitativ hoch stehende Wellen-Lager verwendet wurden. Diese sollten jedoch nach 5 Jahren präventiv gewechselt werden, bevor ein defektes Lager den Generator zerstört.
Mehr Infos auch bei den einzelnen Produkten im Shop