Funktionsweise Dynamo einer Windkraftanlage?
Hallo erstmal,
ich soll in der Schule eine Präsentation über die Funktionsweise einer Windkraftanlage (Windrad) halten und bin gerade ein wenig am verzweifeln. Ich habe bisher eigentlich alles über die Funktionsweise herausgefunden, bis auf die des im Windrad angebrachten Dynamos.
Das einzige was ich bisher herausgefunden habe ist, dass er in etwa so funktionieren soll wie ein Fahrraddynamo.
Kann mir einer vielleicht noch mehr darüber erzählen?
Vielen Dank im Voraus👍
6 Antworten
Wenn ein Leiter durch ein Magnetfeld bewegt wird, werden die darin enthaltenen Ladungsträger (Elektronen) durch die Einwirkung des Magnetfeldes auf ihre Ladung in Bewegung versetzt, d.h. es fließt durch Induktion ein Strom. Beim Generator lässt man zur Stromproduktion die Spulen des Rotors durch das Magnetfeld des Stators rotieren, angetrieben in diesem Falle über die Welle einer Windturbine.
wir sprechen hier nicht vom Dynamo, sondern vom Generator. aber im wesentlichen liegt hier das dynamoelektrische prinzip zu grunde.
der fahhraddynamo ist ein permanentmagentgenerator. d.h. ein permanentmagnet bewegt sich in oder in der nähe einer spule, das dadurch entstehende magentische wechselfeld induziert strom in diese spule.
es gibt im wesentlichen zwei arten von generatoren in windkraftanlagen. in der direktantrieb bauweise ist es so, dass ein permanentmagnetgenerator mit einem sehr großen duchmesser eingesetzt wird. wie der name das schon verrät, ohne getriebe.
der strom, den die maschine erzeugt, eine art drehstrom, wird erst gleichgerichtet, um dann später wieder in eienm wechselrichter in wechselstrom verwandelt zu werden, der in das netz eingespeist werden kann.
bei der klassischen bauweise mit getriebe werden die sagen wir 15 umdrehungen pro minute, die das windrad macht, mit eiem getriebe hoch übersetzt auf 1500 umdrehungen.
der "generator" in diesen anlagen ist eine sogenannte syncrondrehstrommaschine. im gegesatz zur asyncronen drehstrommaschine, auch kurzschlussläufer genannt, ist hier auch die läuferwicklung mit dem netz verbunden.
liegt die drehzahl am läufer leicht über der netzfrequenz, arbeitet die drehstrommaschine im motorischen betrieb, liegt sie leicht unterhalb, arbeitet sie im motorischen betrieb.
bei aufzügen, kranen, fahrtreppen, aber auch in pumpspeicherkraftwerken wird sich zu nutze gemacht, dass die maschine so wohl als motor als auch als generator laufen kann.
lg, anna
An der Nabe hängt ein Generator, ähnlich wie am Fahrrad; der liefert Dir eine Spannung einer Frequenz entsprechend der Drehung. Diese Frequenz ist natürlich abweichend von der Netzfrequenz (50Hz).
Um ins öffentliche Netz einspeisen zu können, müssen es aber genau diese 50Hz sein... und auch absolut synchron. Um diese zu erzeugen, arbeitet man mit einem Wechselrichter: Dieser Wechselrichter wird quasi hinten mit dem Windrad- Generator, der mit variabler Frequenz kommt, "befüllt" und aus diesem "Vorratsbecken" (=Zwischenkreis; Puffer) macht dann die Wechselrichter- Elektronik, die Abgangsseitig am öffentlichen Netz hängt, eine phasensynchrone und angepasste Ausgangsspannung.
Die frequenzvariable Generatorspannung wird also gleichgerichtet und zu DC gemacht. Diese DC wandelt der Wechselrichter in eine passende AC, die dann ins Netz einspeisen kann. Der Wechselrichter ist quasi ein "Netzadapter".
elektrische Spannung entsteht, wenn sich ein elektrischer Leiter (ein Draht) durch ein Magnetfeld bewegt.
Genau das wird auch in einem Windrad benutzt. Im Dynamo (Lichtmaschine, Generator) werden z.B. sich drehende Magneten (angetrieben durch Wind) an aufgespulten Drähten vorbei geführt. Die Spannung muss dann nur noch geeignet umgeformt werden, damit man sie in das Energienetz einspeisen kann.
Nenn es Dynamo oder Lichtmaschine oder Generator. Das Prinzip ist überall das gleiche. Der Strom entsteht durch Induktion