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Funktion und Aufbau eines Generators. Designed by L. Halfmann
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Wie ist ein Generator aufgebaut und wie funktioniert er? Was ist ein Erregerstrom? Ein Generator besteht im Grunde aus rund 7 Hauptkomponenten: Erregerwicklung?
ReglerKlauenpolläuferLüfterGleichrichterSchleifringeStänderwicklung Auf diesem Bild ist ein moderner Kompaktgenerator dargestellt. Die Erregerwicklung befindet sich auf dem Läufer. Der Läufer ist also im Grunde eine Welle mit Erregerwicklung und Schleifringen. Der Läufer dreht sich in der Ständerwicklung mit 2 bis 3-facher Motordrehzahl. Er wird vom Motor angetrieben. Die Wicklungsenden der Erregerwicklung sind mit den Schleifringen verbunden. Zwei Klauenpole umschließen die Erregerwicklung. Die Erregerwicklung erzeugt mit den beiden Klauenpolen ein inneres Magnetfeld. An einem Ende entsteht ein Nord - und am anderen Ende ein Südpol. Sobald der Läufer sich dreht, induziert das Magnetfeld eine Spannung in den drei Spulen der Ständerwicklungen. Aufgrund der versetzten Anordnung der beiden Klauenpolhälften, bilden sich abwechselnd Nord - und Südpole. Der Vorteil des 12-poligen Klauenpolläufers ist, dass er gegenüber einem normalen Magneten, in einer Drehung 36 Halbwellen (eben 3 Phasen mal 12 Pole) erzeugen kann. Ein normaler Magnet kann nur 6 Halbwellen (3 Phasen mal 2 Pole) in einer Drehung erzeugen.Die Anzahl der Spulenwindungen in der Erregerwicklung und die Größe des Erregerstroms bestimmen, wie stark das Magnetfeld ist. Die Wicklung hat einen Widerstand von ca. 3 Ohm. Bei 12 Volt Versorgungsspannung fließt also ein maximaler Strom von 4 A. Dieser Strom wird mit Hilfe des Reglers entsprechend dem benötigten Ladestrom geregelt. Er bestimmt dadurch die die Höhe der Ladespannung, die über den gesamten Drehzahlbereich des Motors konstant gehalten wird. Zusätzlich schützt er die elektrischen Komponenten vor Überspannung und verhindert damit auch ein Überladen der Batterie.Der Ständer bildet mit seinen drei Wicklungen das äußere Magnetfeld. Die Wicklungen erzeugen eine dreiphasige Wechselspannung. Die erzeugte Wechselspannung muss zur Versorgung von Batterie und Bordnetz noch in eine Gleichspannung umgewandelt werden. Dazu dient die Diodenplatte. Sie besteht meist aus sechs Leistungsdioden, die in Kühlbleche eingepresst sind. Ein Teil des danach zur Verfügung stehenden Gleichstroms fließt über Kohlebürsten und Schleifringe als Erregerstrom wieder zurück zur Erregerwicklung.
ReglerKlauenpolläuferLüfterGleichrichterSchleifringeStänderwicklung Auf diesem Bild ist ein moderner Kompaktgenerator dargestellt. Die Erregerwicklung befindet sich auf dem Läufer. Der Läufer ist also im Grunde eine Welle mit Erregerwicklung und Schleifringen. Der Läufer dreht sich in der Ständerwicklung mit 2 bis 3-facher Motordrehzahl. Er wird vom Motor angetrieben. Die Wicklungsenden der Erregerwicklung sind mit den Schleifringen verbunden. Zwei Klauenpole umschließen die Erregerwicklung. Die Erregerwicklung erzeugt mit den beiden Klauenpolen ein inneres Magnetfeld. An einem Ende entsteht ein Nord - und am anderen Ende ein Südpol. Sobald der Läufer sich dreht, induziert das Magnetfeld eine Spannung in den drei Spulen der Ständerwicklungen. Aufgrund der versetzten Anordnung der beiden Klauenpolhälften, bilden sich abwechselnd Nord - und Südpole. Der Vorteil des 12-poligen Klauenpolläufers ist, dass er gegenüber einem normalen Magneten, in einer Drehung 36 Halbwellen (eben 3 Phasen mal 12 Pole) erzeugen kann. Ein normaler Magnet kann nur 6 Halbwellen (3 Phasen mal 2 Pole) in einer Drehung erzeugen.Die Anzahl der Spulenwindungen in der Erregerwicklung und die Größe des Erregerstroms bestimmen, wie stark das Magnetfeld ist. Die Wicklung hat einen Widerstand von ca. 3 Ohm. Bei 12 Volt Versorgungsspannung fließt also ein maximaler Strom von 4 A. Dieser Strom wird mit Hilfe des Reglers entsprechend dem benötigten Ladestrom geregelt. Er bestimmt dadurch die die Höhe der Ladespannung, die über den gesamten Drehzahlbereich des Motors konstant gehalten wird. Zusätzlich schützt er die elektrischen Komponenten vor Überspannung und verhindert damit auch ein Überladen der Batterie.Der Ständer bildet mit seinen drei Wicklungen das äußere Magnetfeld. Die Wicklungen erzeugen eine dreiphasige Wechselspannung. Die erzeugte Wechselspannung muss zur Versorgung von Batterie und Bordnetz noch in eine Gleichspannung umgewandelt werden. Dazu dient die Diodenplatte. Sie besteht meist aus sechs Leistungsdioden, die in Kühlbleche eingepresst sind. Ein Teil des danach zur Verfügung stehenden Gleichstroms fließt über Kohlebürsten und Schleifringe als Erregerstrom wieder zurück zur Erregerwicklung.
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