Wie reagiert ein Generator auf unterschiedliche Leistungsabnahmen?
Moin. Angenommen, ein Dieselgenerator erzeugt 220V Wechselspannung. Ich nehme aber immer nur unterschiedlich viel Leistung ab, mal viel, mal wenig, mal gar nichts. Der Dieselmotor läuft ja trotzdem weiter, die Welle bewegt weiterhin den Dauermagneten in der Spule. Wie lässt sich da jetzt die Leistung regulieren, so dass man sagen kann, das was an Diesel(-energie) reingesteckt wird, kommt auch an elektrischer Energie (+Wärme) wieder raus? Gruß
4 Antworten
Die regelung eines Dieselgenerators ist relativ simpel. da Spannung und Frequenz an der Drehzahl hägen, muss diese schlicht möglichst konstant gehalten werden. die Leistung ergibt sich dann aus dem Drehmoment, das der Motor aufbringen muss, um den elektrischen Widerstand des angeschlossenen Stromkreises zu überwinden...
Wenn der Generator leer läuft (keine verbraucher angeschlossen) erzeugt der Generator keinen nennenswerten meschanischen Widerstand. dieser steigt erst an, wenn auch die Last angelegt wird....
das ganze ist etwa vergleichbar mit einem Auto mit Tempomat. auf einer topf ebenen strecke wird kaum Gas benötigt, um das Auto auf geschwindigkeit zu halten. wenn wir nun an eine Steigung kommen, muss mehr gas gegeben werden, damit das Auto nicht langsamer wird. je steiler die Strecke, desto mehr Gas wird gegeben...
Beim Generator ist aber im Gegensatz zum Auto keine aufwändige elektronische Regelung erforderlich. der Generator regelt sich über einen so genannten Fliehkraftregler.
einen fliehkraftergler kannst du dir etwa wie einen Regenschirm ohne Tuch und mit nur 2 Speichen vorstellen. an den Enden hängen gewichte. je schneller sich der Stiel des Schrimes dreht, desto weiter ziehen die Gewichte die Speichen nach außen.
der knutz unten in der Mitte der auf dem Stiel des schirmes hoch und runter läuft, zieht dann über eine Drehkuppung am Gas...
lg, anna
Ob Welle und Dauermagnet lassen wir mal weg. Wenn keine Energie abgenommen wird, läuft das Gelerch im Leerlauf, für seine eigene Unterhaltung. Sobald Energie abgenommen wird, steigt auch der Spritverbrauch.Bei einem modernen Gerät dürften etwa 60% Wirkungsgrad errreichbar sein, der Rest wird als Abwärme an die Umgebung gesandt.
So eine mechanische Kupplung kannst Du einbauen, die rechnet sich aber nicht. Der Energieumsatz des Generators im Leerlauf lässt sich wirtschaftlich vernachlässigen.
Also wenn ich euch richtig verstanden habe, wird die Spannung vom Generator über die Drehzahl des Dieselmotors geregelt. Im Leerlauf tuckert der gerade so schnell vor sich hin, dass er nicht ausgeht. Und wenn ich dann Leistung abverlange, wird er schnell hochgeregelt, damit er die Spannung erzeugen kann. Ist das korrekt?
Und wie verhält es sich im Leerlauf: wird dann 100% der eingesetzten Energie in Wärme umgewandelt?
Gruß
Normalerweise will man Wechselstrom konstanter Frequenz, bei uns also ca. 50 Hz haben. Am einfachsten macht man dies mittels eines Generators bei möglichst konstanter Drehzahl. Wie bereits gesagt: Wenn mehr Last angehängt wird, muss daher mehr "Gas" gegeben werden und der Treibstoffverbrauch steigt. Im Leerlauf ist der Verbrauch geringer, es wird auch weniger Abwärme erzeugt. Wie ich aus den Äusserungen des Fragestellers errate, ist nicht klar, dass der Generator nicht immer seine höchste Strommenge abgibt, sonder nur dann, wenn sie angefordert wird. Im Leerlauf wird die Gas-Zufur entsprechend gering eingeregelt, so dass der Generator lediglich mit konstanter Drehzahl läuft und nicht stehen bleibt.
Normalerweise will man Wechselstrom konstanter Frequenz, bei uns also ca. 50 Hz haben. Am einfachsten macht man dies mittels eines Generators bei möglichst konstanter Drehzahl. Wie bereits gesagt: Wenn mehr Last angehängt wird, muss daher mehr "Gas" gegeben werden und der Treibstoffverbrauch steigt. Im Leerlauf ist der Verbrauch geringer, es wird auch weniger Abwärme erzeugt. Wie ich aus den Äusserungen des Fragestellers errate, ist nicht klar, dass der Generator nicht immer seine höchste Strommenge abgibt, sonder nur dann, wenn sie angefordert wird. Im Leerlauf wird die Gas-Zufuhr entsprechend gering eingeregelt, so dass der Generator lediglich mit konstanter Drehzahl läuft und nicht stehen bleibt.
"Das, was an Diesel(-energie) reingesteckt wird, kommt auch an elektrischer Energie (+Wärme) wieder raus", klar. Die zugeführte Leistung ist immer gleich der abgegebenen Nutzleistung plus Wärmeabgabe. Wie hier schon gh740 schrieb, kommt etwa 60% der zugeführten Energie als Nutzenergie heraus. Das Optim um liegt bei einer Bauart bedingten Drehzahl. Die Spannung ist zunächst von der Drehzahl abhängig (und die wieder von der abgenommenen Leistung), sofern Du keinen Spannungsregler nachschaltest. Die Betriebsart für den günstigsten Wirkungsgrad musst Du den Herstellerangaben entnehmen.
beim Asynchrongenerator:
Wird die Drehzahl geändert, ändert sich auch die Spannung. Mit einem entsprechenden Stellmotor, der am Gashebel des Motors montiert ist, wird die Drehzahl und dadurch auch die Spannung geändert. Wird bei einem solchen Regelvorgang die Last kleiner, muss also die Drehzahl zurück geregelt werden, damit die Spannung konstant bleibt. Lediglich die Frequenz ändert sich geringfügig.
Und wie wird der Dieselmotor im Leerlauf vom Generator getrennt? Gibt es da eine Regelung, die quasi Ein- und Auskuppelt?