Alles über Stromgeneratoren

Alles über elektrische Generatoren zu wissen, ist nicht nur für Ingenieure, Produktionsleiter und verschiedene Manager notwendig, wie allgemein angenommen wird. Die Kenntnis des Funktionsprinzips eines Stromgenerators ist ein grundlegendes allgemeines Kulturwissen der modernen Welt. Das Verständnis der Arten von Generatoren, woraus sie bestehen, wie man ein Gerät auswählt, kann Ihr eigenes Leben erheblich verbessern und den Komfort auch bei einem plötzlichen Stromausfall garantieren.

Welche Spezialisten den Stromgenerator erfunden haben, lässt sich nicht genau sagen – viele Ingenieure und Elektroingenieure arbeiten seit Jahrzehnten daran. Die Arbeit an einer solchen Technik wird auch im 21. Jahrhundert fortgesetzt, wenn scheinbar nichts Wesentliches hinzugefügt werden kann. Ein entscheidender Schritt zur Entwicklung eines Generators war die Entdeckung der Wechselwirkung zwischen elektrischem Feld und Magnetnadel im Jahr 1820. Nach und nach konnte festgestellt werden, dass elektrischer Strom nur in einem bewegten Magnetfeld entsteht oder wenn sich ein Leiter darin bewegt. Die Ehre einer solchen Entdeckung teilen sich Anjos Yedlik (Österreich, 1827) und Michael Faraday (England, 1831).

Obwohl der erste ein ungarischer Wissenschaftler war, waren die Bemühungen seines britischen Kollegen viel berühmter. Er war es, der die elektromagnetische Induktion gründlich und umfassend untersuchte und nicht nur versuchte, einen bestimmten Mechanismus zu schaffen. Darüber hinaus konnte Yedlik erst in den 1850er Jahren von Prototypen zu einer vollwertigen Dynamomaschine wechseln. Aber Michael Faraday schuf bereits 1831 einen Stromgenerator (wenn auch immer noch unvollkommen). Dynamomaschinen waren historisch gesehen der erste Typ, aber aufgrund der Größe und Komplexität der Kommutierung verließen sie die Szene.

Aber Die archaische Leibeigenschaft erlaubte es nicht, vielversprechende Entwicklungen zu nutzen, und bald ging der Vorrang unwiderruflich den industriell entwickelten Staaten zu. Bis 1851 wurden alle Generatoren nur mit Permanentmagneten hergestellt, in den nächsten 16 Jahren konnte die Leistung durch einfache Elektromagnete gesteigert werden. In den Jahren 1866-1867 stellten mehrere Entwickler gleichzeitig elektrische Maschinen mit selbsterregten Magneten vor.

Der 1870 gebaute Generator des belgisch-französischen Erfinders Zenob Gramm fand zunächst breite Anwendung für industrielle Zwecke. Als der Dieselmotor auf den Markt kam, fand ein unbekannter Entwickler heraus, wie er als Generatorantrieb verwendet werden kann. Bereits in den 1920er Jahren wurden Dieselgeneratoren aktiv in der Industrie eingesetzt. Die Forschungen von Physikern in den 1940er Jahren führten zur Entwicklung magnetohydrodynamischer Generatoren. Solche Systeme können aber ausschließlich in Großkraftwerken eingesetzt werden, für den Hausgebrauch gibt es keine Perspektive.

Jeder elektrische Generator wandelt einen mechanischen Impuls in einen elektrischen Strom um. Es wird durch Verdrillen einer Drahtspule in einem Magnetfeld erhalten. Die Spule ist in zwei Hauptteile unterteilt: einen starr befestigten Magneten und einen Drahtrahmen. Beide Spulenenden sind durch einen auf der Kohlebürste gleitenden Schleifring mechanisch verbunden. Diese Bürste leitet elektrischen Strom.

Das Funktionsprinzip des Generators beinhaltet auch, dass der vom rotierenden Teil erzeugte Impuls zum inneren Kontaktring geht. Dies geschieht genau in dem Moment, in dem ein Teil des Rahmens nahe der Nordkante des Magneten vorbeiläuft. Die Wechselstromquelle arbeitet meist nach dem Prinzip der sogenannten Starkstromerzeugung.

Es beginnt zu wirken, wenn die Zündanlage gestartet wird. In diesem Moment bewegt sich der Strom durch die Schleifringe zur Bürstenanordnung und zum Erregersystem. Dort erzeugt er ein Magnetfeld. Ein mit der Kurbelwelle verbundener Rotor erzeugt elektromagnetische Schwingungen. An der Rückspulklemme wird ein induzierter Wechselstrom erzeugt. Die Verseilfrequenz des selbsterregten Generators steigt bis zu einem bestimmten Wert an, danach wird der Gleichrichter gezündet.

Obwohl das Grundprinzip der Stromerzeugung das Zusammenspiel von Magnetfeld, Rotor und Stator ist, können verschiedene mechanische Energiequellen ein bewegtes Teil drehen. Sie können sein:

• fließendes Wasser;

• heißer Dampf;

• Wind;

• Verbrennungsmotoren.

Der Synchrongenerator zeichnet sich durch die Übereinstimmung der Torsionsfrequenzen von Statoren und Rotoren aus. Als Rotor wird ein Permanentmagnet verwendet. Beim Starten des Gerätes beginnt der Rotor ein schwaches Feld zu erzeugen. Sobald die Umdrehungen zunehmen, beginnt eine große elektrische Kraft erzeugt zu werden. Der Impuls durchläuft den Spannungsregler und wird an das Stromnetz gesendet.

Asynchrone Modelle laufen kontinuierlich in einem Verzögerungsmodus. Der Rotor dreht sich vorzeitig und seine Ausrichtung stimmt mit der Ausrichtung des vom Stator erzeugten Magnetfelds überein. Rotoren können entweder Phasen- oder Kurzschlussläufer-Version sein.

Das Magnetfeld in asynchronen Geräten kann nicht eingestellt werden. Daher werden Frequenz und Stromstärke des Stroms direkt durch die Windungszahl des Geräts bestimmt. In den letzten Jahrzehnten haben elektrochemische Generatoren, die auf Wasserstoff basierenden Strom erzeugen, eine bedeutende Rolle gespielt. Sie versuchen, in Autos eingesetzt zu werden, bisher ist es jedoch nicht möglich, den Verbrennungsmotor zu verdrängen. Eine andere Version des Generators - die Solarbatterie arbeitet mit Hilfe des photoelektrischen Effekts.

Extrem autonomer Typ - das sind manuelle Kraftwerke. In ihnen wird eine mechanische Bewegung aufgrund der Muskelkraft des Bedieners erzielt. Natürlich, Sie müssen nicht auf hohe Produktivität und langfristige Arbeit zählen. Aber Sie können in jeder Situation getrost Strom bekommen, wenn Sie weder Kraftstoff noch Wind- oder Wasserenergie nutzen können. Daher können solche Generatoren in Notfallausrüstungen in Flugzeugen enthalten sein, in Notfällen von Expeditionen, dem Militär usw. verwendet werden. Bedingt autonome elektromagnetische Geräte - auf einem Benzinantrieb.

Es gibt einphasige und dreiphasige Geräte. In Häusern und Wohnungen wird selten eine Drehstromversorgung benötigt. Ausgenommen sind alte Motoren, Heizelemente für eine Sauna und ähnliche Geräte.

Eine einfache Faustregel besagt: Verbraucht das Netz 20 kW oder weniger, macht in drei Phasen wenig Sinn.

Die verwendeten Hauptgeräte sind für den Dauerbetrieb ausgelegt. Sie werden normalerweise mit Dieselkraftstoff betrieben, obwohl es Ausnahmen gibt. Solche Geräte können die Stromversorgung rund um die Uhr gewährleisten und werden in großen Kraftwerken und thermischen Kraftwerken installiert. Standby-Generatormodelle sind für Notfälle (wenn die Stromversorgung plötzlich unterbrochen wird) ausgelegt.Auch die Arbeit geht manchmal ohne Unterbrechung weiter, aber nur für ein paar Stunden.

Generatoren für den Hausgebrauch werden in einer breiten Palette präsentiert. Fast alle von ihnen liefern einphasigen Strom. Normalwerte sind 220 V, 50 Hz. Selbst zum Schweißen sowie zur Stromversorgung kleiner Werkstätten und Autowerkstätten werden die leistungsstärksten Haushaltsgeräte eingesetzt.

Für Produktionszwecke werden leistungsstarke stationäre Stromgeneratoren benötigt. Sie werden auch verwendet für:

• große Bauvorhaben;

• Mikrodistrikte;

• feste Hüttensiedlungen;

• Häfen;

• Bahnhöfe;

• Krankenhäuser;

• Bildungsinstitutionen;

• Bürozentren.

Durch Wind oder fließendes Wasser angetriebene Systeme finden sich nur in mehr oder weniger großen Kraftwerken. Es ist nicht so einfach, sie unter Feld- (Wander-) Bedingungen und sogar nur zu Hause zu verwenden. Dies gilt insbesondere für Hydrogeneratoren. Wärmekraftwerke für den privaten Gebrauch werden fast immer mit Benzin betrieben und geben begrenzte Leistung ab, Geräte mit einer Leistung von mehr als 20 kW sind selten zu finden. Normalerweise verwenden sie AI-92-Benzin, die Verwendung von AI-76 und AI-95 ist nur gelegentlich möglich und wird selbst dann nicht empfohlen.

Anlagen, die mit Dieselkraftstoff betrieben werden, produzieren manchmal bis zu 3 MW Strom. Sie werden selbst ein großes Feriendorf mit Garagen und ähnlicher Infrastruktur mit Energie versorgen.

Auch relativ schwache Modelle sind geeignet, Schweißmaschinen mit Strom zu versorgen.

Moderne Stromgeneratoren made in Russland fordern ausländische Produkte souverän heraus. Die beliebtesten Marken sind:

• "Svarog";

• "Kaliber";

• Energomasch;

• Energie.

Das Angebot russischer Anbieter umfasst sowohl Haushaltsversionen mit einer Leistung von 1000-2000 W als auch ernsthafte halbindustrielle Muster mit einer Leistung von bis zu 5000 W. Schließlich gibt es noch deutlich leistungsstärkere Modelle, die Bauherren und Produktionsorganisatoren helfen. Eine Reihe von in der Russischen Föderation hergestellten Generatoren sind mit einer fortschrittlichen Steuer- und Überwachungselektronik ausgestattet, die die technischen Parameter überwacht. Es gibt jedoch auch einfachere Versionen – die unter schwierigen Bedingungen deutlich stabiler sind. Schließlich werden die Produkte russischer Firmen den Verbrauchern definitiv zur Verfügung stehen.

Die höchste Leistung erreicht 2200 Watt. Betriebsspannung - voraussichtlich 220 V.

Hervorragende Generatoren liefert auch das französische Unternehmen SDMO. Im Allgemeinen ist es einer der weltweit führenden Hersteller von elektrischen Generatoren verschiedener Typen und Kapazitäten. Sie finden leicht ein SDMO-Benzinkraftwerk, das fast jede erdenkliche Aufgabe lösen kann. Sie bieten eine attraktive Leistung. Das Sortiment des französischen Konzerns umfasst Modelle mit speziellen Rahmen, die Vibrationen dämpfen. Ausgestattet mit hervorragenden elektronischen Komponenten.

Das Modell K10M macht auf sich aufmerksam. Er liefert 230 V Spannung und wird über die Fernbedienung gesteuert. Ein Leistungsschalter ist vorhanden, der bei - 30 Grad arbeiten kann. Am Rahmen ist ein Antivibrationssystem installiert. Es gibt auch einen 12-V-Ladegenerator.

Das konkurrierende Unternehmen Caiman ist erst vor relativ kurzer Zeit in den russischen Markt eingetreten. Sie hat es jedoch bereits geschafft, die Vorzüge ihrer Produkte so überzeugend wie möglich zu demonstrieren. Seine Modelle sind auf minimale Geräuschentwicklung ausgelegt und können auch im Haus sicher installiert werden. Alle Generatoren dieser Marke erfüllen die höchsten Umweltstandards.Selbstverständlich umfasst das Caiman-Sortiment Geräte unterschiedlicher Kapazitäten und Größen.

Der Filter sorgt dafür, dass der Generator auch an extrem staubigen Orten anläuft. Die Automatisierung stellt sicher, dass ein Starten ohne Öl nicht möglich ist. Es ist auch erwähnenswert:

• ein Paar vor Feuchtigkeit geschützter Auslässe;

• Garantie für autonomes Arbeiten bis zu 210 Minuten;

• durchdachte Kühlgeräte;

• ausgezeichnetes bürstenloses System, das keine aufwendige Wartung erfordert.

Der deutsche Hersteller Endress nimmt eine sehr gute Marktposition ein. In Deutschland selbst, was schon viel sagt, sind seine Geräte äußerst beliebt. Das Unternehmen nutzt aktiv fortschrittliche komplexe Lösungen. Wie bei den bisherigen Anbietern umfasst das Sortiment die gesamte Bandbreite an Stromversorgungsmöglichkeiten. Die Leistung des Hauptteils der Modelle variiert von 1500 bis 9000 W. Fast alle Endress-Geräte können 220 und 380 V liefern.

Ein gutes Beispiel ist ESE 404 YS Diesel. Diese Version wird für ihre Zuverlässigkeit und ihren geringen Kraftstoffverbrauch geschätzt. Die Leistung des Geräts erreicht 3,9 kVA. Die Nennspannung eines einphasigen Generators beträgt 230 V. Die elektrische Schutzart ist IP23.

Apropos deutsche Anbieter, es wäre töricht, eine andere beliebte Marke zu ignorieren - Fubag. Seine Stromgeneratoren stehen den bekannteren Schweißgeräten in der Qualität in nichts nach. Fubag-Spezialisten achten nicht nur auf die technischen Eigenschaften, sondern auch auf das originelle Design, das die Wartung erleichtert. Die Generatoren dieser Marke gehören formal zur professionellen Kategorie. Nicht weniger erfolgreich werden sie jedoch im privaten Bereich eingesetzt.

Die Designer haben auf den Überlastschutz geachtet, der elektrische Widerstand beträgt IP23. Die Vierzylinder-Installation liefert einen Strom von 54 A. Bei einer Last von 75 % arbeitet das Gerät bis zu 10 Stunden.

Russische Verbraucher wissen seit langem die Vorteile der Stromgeneratoren der Marke Resanta zu schätzen. Sie werden gelobt für:

• Hightech-Details;

• Servicefreundlichkeit;

• ausgezeichnetes Leistungsgewicht;

• Stabilität der Ausgangsspannung.

Im Sortiment sticht das benzinbetriebene Modell BG 4000 R hervor. Nennleistung - 3 kW, Kraftstoffqualität - AI-92. Das Synchronbürstensystem funktioniert tadellos, die Informationen werden dem Benutzer über das Display gebracht. Zündkerzenschlüssel, Knauf sind im Bausatz enthalten. Tatsächlich wird in China produziert.

Unter den chinesischen Unternehmen sticht die Marke ELITECH positiv hervor. In unserem Land ist er seit 2008 bekannt. Solche Generatoren sind nicht nur von hoher Qualität, sondern auch unprätentiös und vielseitig. ELITECH-Produkte verwenden die neueste Technologie, und so ist es dem Unternehmen gelungen, viele der ehemaligen Marktführer zurückzudrängen. Gasgeneratoren dieser Firma zeichnen sich durch einen kombinierten Start aus, sie können stationär oder mobil hergestellt werden.

Ein Beispiel für einen einfachen Haushaltsgenerator ist BES 950 R. Bei einem Tankvolumen von 4,4 Litern liefert er einen Strom von 2,8 A. Der Start erfolgt im Handbetrieb. Die Automatisierung überwacht den Ölstand und schaltet das Gerät bei Bedarf ab. Der Zweitaktmotor mit hängenden Ventilen hat einen einzigen luftgekühlten Zylinder. Die Lautstärke erreicht 56 ​​dBA. Norwegische Stromerzeuger verdienen im Gegensatz zu Marken keine besondere Erwähnung:

• Makita;

• Hitachi;

• Hyundai;

• Kipor;

• Ranger.

Ein „nur leises“ Gerät zu kaufen ist nicht ganz sinnvoll. Sowie das leistungsstärkste Gerät. Zunächst sollten Sie entscheiden, für welchen Zweck der Generator verwendet wird:

• bei saisonaler Stromversorgung;

• als Backup-Sicherheitsnetz;

• als Notlösung;

• als dauerhafte Energiequelle.

Für Touristen, Jäger, Fischer und einen Teil der gewerblichen Verbraucher ist es richtiger, einen mobilen Generator zu wählen.Er wird auch den Sommerbewohnern gefallen. Aber die Leistung des Geräts ist entscheidend. Es muss ausgewogen sein: Eine schwache Technik wird die Aufgabe nicht "herausziehen", und eine zu starke Technik wird Ressourcen verschwenden.

Auch die Anzahl der Phasen ist sehr relevant. Nur einphasige Geräte können von einem einphasigen Generator gespeist werden. Für den häuslichen und vorstädtischen Gebrauch ist dies jedoch nicht allzu wichtig. Für die Ausstattung von Baustellen, Industriebetrieben und deren einzelnen Werkstätten sind Drei-Phasen-Modelle zu verwenden. Wichtig: Sie geben pro Phase nicht mehr als 1/3 der Leistung ab.

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist der verwendete Kraftstoff. Mit dem Benzinmodell können Sie das Haus bei regelmäßigen Ausfällen mit Strom versorgen. Diese Geräte sind kompakt, relativ leicht und geräuscharm. Sie werden aktiv von kleinen Handelsunternehmen genutzt - sowohl in der Produktion als auch im Handel. Diesel-Modifikationen sind teuer, machen viel Lärm, geben aber viel Strom ab und können lange ohne Unterbrechung arbeiten. Modelle sind dort wertvoll, wo Stromnetze als Klasse fehlen.

Ballon-Flüssiggas ist deutlich günstiger als Benzin. Dieser Modus ist noch vorteilhafter, wenn er an eine Autobahn angeschlossen ist. Asynchrone Geräte sind für die Stromversorgung im Freien konzipiert, sie sollten auch für besonders feuchte Räume verwendet werden.

Das Problem ist jedoch, dass bürstenlose Generatoren nicht wissen, wie sie fehlerfrei hochwertigen Strom mit einer optimalen Sinuswelle liefern können. Haushaltsgeräte und Computer werden am besten von synchronen Geräten mit Strom versorgt. Auch die Anfälligkeit gegenüber Staubschäden wird durch die stabilen Parameter und hohen Stromeigenschaften begründet. Eine kupfergewickelte Lichtmaschine ist teurer, leitet aber die Wärme viel besser und hat eine hervorragende Leistung. Außerdem sollten Sie auf Folgendes achten:

• das Vorhandensein eines AVR-Systems (ohne dieses können Stromstöße Telefone, Tablets und Laptops zerstören);

• manueller oder elektrischer Anlasser;

• das Vorhandensein einer automatischen Start- (und manchmal Stopp-) Option;

• ein geschlossenes oder offenes Gehäuse (die erste Option ist stabiler und zuverlässiger, kann jedoch überhitzen);

• Countdown der Motorstunden (ermöglicht eine rechtzeitige Wartung);

• Kraftstoffverbrauch;

• Bewertungen;

• Leistungsfähigkeit des Lieferanten.

Welchen Generator zu wählen ist, siehe unten.

Eine Übersicht über den HUTER DY6500LXA Generator, siehe unten.