Wie erzeugt ein Generator Strom?

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4 Antworten

meist über ein Getriebe und einen doppelt gespeisten Asynchrongenerator oder eine sogenannte Kaskadenmaschine (wikipedia) http://www.windstrom-kosten.de/windTechnik.html#Generator Enercon verwendet Ringgeneratoren (kein Getriebe) Hier wird der erzeugte Strom wg. drehzahlabhängiger Frequenz und Spannung gleichgerichtet und dann auf Netzspannung und -frequenz umgerichtet

Allen elektrischen Generatoren, die mittels elektrischer Induktion arbeiten, ist das Prinzip gemeinsam, mechanische Leistung in elektrische Leistung umzuwandeln. Die mechanische Leistung wird dem Generator in Form der Drehung einer mechanischen Welle zugeführt.

Die Umwandlung beruht auf der Lorentzkraft, die auf bewegte, elektrische Ladungen in einem Magnetfeld wirkt. Bewegt sich ein Leiter quer (senkrecht) zum Magnetfeld, wirkt die Lorentzkraft auf die Ladungen im Leiter in Richtung dieses Leiters und setzt sie so in Bewegung. Diese Ladungsverschiebung bewirkt eine Potentialdifferenz und erzeugt eine elektrische Spannung zwischen den Enden des Leiters. Um die Spannung zu erhöhen, werden mehrere in Form einer Spule in Reihe geschaltete Leiter verwendet. In der nebenstehenden Animation ist ausschließlich die Verschiebung des Leiters (oder der zwei relevanten Spulenabschnitte) quer senkrecht zum Magnetfeld relevant. Dies wird anhand der roten Fläche veranschaulicht. Je größer die Flächenänderung pro Zeiteinheit (durchlaufene Strecke des Leiters) ist, desto stärker ist die Spannung.Pulsierende GleichspannungWechselspannung

Diese Wirkungsweise ist von derjenigen elektrostatischer Generatoren zu unterscheiden, in denen die Trennung elektrischer Ladungen durch das elektrische Feld, nicht das magnetische, vorgenommen wird.

Im Generator wird der Rotor (auch Läufer genannt) im Inneren des Generators gegenüber dem feststehenden Stator-Gehäuse (auch Ständer genannt) gedreht. Durch das vom Rotor mit einem Dauermagnet oder einem Elektromagnet (Feldspule oder Erregerwicklung genannt) erzeugte, umlaufende magnetische Gleichfeld wird in den Leitern oder Leiterwicklungen des Stators durch die Lorentzkraft elektrische Spannung induziert.

Bei Gleichstromgeneratoren wird der Strom im Rotor (Läufer) induziert, die Feldspule oder der Dauermagnet ist außen. Der generierte Strom wird mit einem Kommutator gleichgerichtet.

Die erzeugte elektrische Leistung gleicht der mechanischen Leistung, abzüglich der auftretenden Verluste. Damit folgt die Leistungsgleichung eines elektrischen Generators:

Pel = Pmech − Pv

Pel ist die erzeugte elektrische Leistung, Pmech ist die zugeführte mechanische Leistung, Pv ist die Verlustleistung. Im Generator selbst gibt es noch sogenannte Kupferverluste und Eisenverluste, welche ebenfalls noch abgezogen werden müssen.

Die entnommene Spannung kann über die Größe des Erregerfeldes gesteuert werden, wenn dieses mit einem Elektromagnet (elektrische Erregung, Fremderregung) erzeugt wird. Diese Steuerungsmethode wird nicht nur in Kraftwerken, sondern auch in Lichtmaschinen von KFZ angewendet (Lichtmaschinenregler).

Quelle Wikipedia : http://de.wikipedia.org/wiki/Elektrischer_Generator

Gibt es auch noch eigenen Hirnschmalz ?

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Eine Windkraftanlage (WKA) wandelt die bewegungs Energie des Windes in elektrische Energie um und speist sie in das Stromnetz ein. Dies geschieht, indem die Bewegungsenergie der Windströmung auf die Rotorblätter wirkt und sie somit den Rotor in eine Drehbewegung versetzt. Der Rotor gibt die Rotationsenergie an einen Generator weiter, die dort in elektrische Energie umgewandelt wird.

[wikipedia schlagword windstrom]

Ich hab Windrand jetzt als Windrad übersetzt.

So weit bin ich auch schon ;) Wollte jetzt aber wissen wie genau der Generator die Energie in Strom umwandelt. Ist das ähnlich wie bei einem Fahrraddynamo?

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@LoveYa

Sollte das gleiche Prinzip sein.

Wird glaube ich durch Magnete gemacht die sich um einen Kern aus Kupfer drehen.

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@wollyuno

wg. der hohen Leistung werden da aber keine Dauermagnete verwendet sondern auch Magnetspulen.

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@LoveYa

so ähnlich, ja

allerdings ist der fahhraddynamo ein so genannter permanentmagnetgenerator. das heißt er hat einen richtigen magneten, der sich in oder in der nähe der spule dreht. die großen windgeneratoren sind oftmals asyncrone drehstromgeneratoren. eigendlich genau das gleiche wie ein motor. hier wird nur die welle einfach entsprechend schneller gedreht. so speist der Genertor den strom in das bestehende netz ein.

wie schon geschrieben gibt es aber auch windkraftanlagen mit permanentmagnetgeneraotoren. hier wird der entstehende strom wie schon geschrieben gleichgerichtet und ähnlich wie bei PV Anlagen mit einem Wechselrichter in das Netz eingespeist.

bei generatoren dieser größe wird übrigens auf drehstrom (3 phasen) gesetzt. so wird verhindert, dass er ripplet. das ist der efekt, den du bemerkst, wenn du am fahhraddynamo drehst und jede magnetraste fühlst.

lg, anna

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@Peppie85

Permanentmagnete haben Enercon auch nicht, allerdings ein anderes Prinzip als sonst üblich. Um zu den Magneten zurückzukommen, man nehme einen Akkuschrauber (z.B. einen wo der Akku kaputt ist) und ein entsprechend großes Windrad... D.h. auch diese Gleichstrommotore lassen sich als Gnrator verwenden. Ich bin da gerade beim experimentieren.

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Der Generator erzeugt keinen STROM , er erhält eine SPANNUNG aufrecht .Diese treibt den Strom ( Valenzelektronen ) an .

Das ist bezüglich der Frage ein bischen haarspalterisch. Schließlich ist der Strom das Ergebnis. Und wenn der ordentlich fließt, wird die Spannung auch nur noch teilweise aufrecht erhalten. Wörter wie "Energieerzeugung" würde ich nicht unbedingt tolerieren, weil sie naturwissenschaftliche Vorurteile schüren.

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