Ist der Dynamo ein Wechselstrommotor und der Elektromotor ein Gleichstrommoter?
Ist der Dynamo ein Wechselstrommotor und der Elektromotor ein Gleichstrommoter? Wenn ja, was ist wechselstrom und was gleichstrom?
5 Antworten
Dynamo (d.h. Generator) und Motor sind (fast) austauschbar, (Strom-rein-Drehung-raus bzw. Drehung-rein-Strom-raus) wenn für die Generatorfunktion ein (Rest)Magnetfeld vorhanden ist, zb durch Dauermagnet oder in Form einer Spule.
Für die Motorfunktion ist nur Strom notwendig, weil je nach Bauart (zb mit Spule) das Magnetfeld durch den Strom(Antrieb) erzeugt werden kann (Gewichts- und Bauteilkosten-Ersparnis, wenn kein Dauermagnet notwendig ist)
100% ist dieses Austauschbarkeit aber NICHT, weil seit 150 Jahren die Generatoren und Motoren für ihren jeweiligen Zweck hin-und-her-optimiert wurden und entsprechend besser (bzw. schlechter) als Motor bzw. Generator funktionieren, und dazu kommen noch Reibungsverluste (die diese Asymmetrie des Wirkungsgrades noch vergrössern: getriebene Teile haben i.a. mehr Reibungsverluste als treibende Teile, das ist aber nicht ohne weiteres physikalisch begründbar sondern zunächst mal nur Mechaniker- und Ingenieurs-Erfahrung)
Ähnlich müssten ja auch Ventilator und Windgenerator "austauschbare" Funktionen von Motor/Propeller sein, das funktioniert aber überhaupt nicht, auch diese Geräte (Lüftungsventilator bzw. zb nautischer Windgenerator) haben lange Optimierungs- und Entwicklungswege hinter sich (tw. liegt die Begründung hier in den Reibungskomponenten entlang des Übersetzungsweges im eingebauten Getriebe; einfach ausprobieren und einen Ventilator -- vorher ausstecken !!! -- mit der Hand drehen: die erhaltene Windenergie im Ventilator liegt deutlich unter der notwendigen Antriebsenergie, bzw. muss schon Sturm wehen bevor Strom herauskommt)
Faszinierend, wie Mr. Spok von legendären Raumschiff Enterprise sagen würde. Es ist schon richtig, ein (Fahrrad)dynamo lässt sich mit Wechselstrom aus einem Tafo in bewegung setzen, eventuell eben mit anwerfen. Da im Dynamo ein Dauermagnet ein konstantes Magnetfeld liefert, ist der Wechselstrom bzw. das im Dynamo nun entstehende wechselde Magnetfeld im Stande, sich an dem Dauermagnetfeld abzustoßen oder anzuziehen. Daher ergibt sich eine Frequenzsynchrone Drehbewegung. Rein rechnerisch müssten es 3000 Umdrehungen je Minute werden. 50 Hertz (50 Schwingungen je Sekunde x 60 Sekunden für die Minute ergibt 3000). Kommt bei einem Elektromotor Gleichspannung heraus, wenn man Ihn dreht, muss es sich um einen Gleichstrommotor handeln. Ein normaler Wechselstrommotor wird vermutlich keinen Strom erzeugen. Er verfügt über kein eigenes Magnetfeld, welches zum Stromerzeugen nötig ist. Ein Generator hingegen muss erst eine sog. Erregerspannung erhalten, damit er funktioniert. Die kann er unter Umständen selbst erzeugen, wenn ein geringer Restmagnetismus vorhanden ist, der wiederum in der Erregerspule eine Spannung erzeugt, die dem Anker zugeführt wird. Die Ihrerseitz erzeugt nun ein eigenes Magnetfeld welches jetzt zum Stromerzeugen reicht. Um die Spannung und Leistung kostant zu halten sorgt ein Regler dafür, dass die dem Anker zufließende Erregerspannung nicht zu groß wird. Das Prinzip wird in der Lichtmaschine im Auto verwendet. Die Lichtmaschine im Auto oder LKW ist ein Generator, der Bauartbedingt zunächst 3Phasen Wechselstrom (Drehstrom) erzeugt. Dieser wird auf etwa 13 -14 Volt Konstant gehalten ( LKW etwa 26 Volt) und gleichgerichtet. Das ist notwendig, weil die Autobatterie nur mit Gleichstrom geladen werden kann. Die Erregerspannung ist ebenfalls gleichgerichtet, wird aber im Regler begrenzt. Ich hoffe, es ist jetz alles klar?
Ich hab sowas schon mal ausgetestet. Ein Netzteil dass 5 Volt Wechselstrom ausgibt, hab ich an einen Dynamo angeschlossen. Was ist passiert? Der Dynamo zuckt, wenn man ihn aber etwas dreht dann läuft er sogar! Wenn man einen Elektromotor dreht dann wird dieser Gleichstrom produzieren. Hab ich auch schon ausprobiert.
Du bekommst nur eine kurze Erklärung, wenn Du mehr wissen willst, musst Du im WEB oder in der Literatur nachschauen.
Meistens funktioniert eine Dynamo auch als Motor. Das hängt von der Bauweise ab. Ebenso hängt es von der Bauweise ab, ob Wechsel- oder Gleichstrom ausgegeben wird. Normalerweise wird im magnetischen Wechselfeld ein Wechselstrom erzeugt. Durch die Anordnung von Schleifkontakten kann dennoch Gleichstrom ausgegeben werden.
Gleichstrom hat immer die gleiche Polarität, also Plus und Minus. Wechselstrom ändert diese ständig. Die Periode eines Wechselstroms umfasst eine Zeit mit positiver und anschließend negativer Polarität. Für den Strom aus dem Stromnetz ist eine Frequenz von 50 Hertz, also 50 Schwingungen pro Sekunde, festgelegt.
Dynamo = Generator Elektromotor kann mit Gleichstrom oder Wechselstrom laufen!