Drehstrom - Asynchronmotor als Generator Im Unterforum Grundlagen - Beschreibung: Grundlagen und Fragen für Einsteiger in der Elektronik
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BID = 243624
zeppelin23 Gerade angekommen
Beiträge: 13
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Hallo zusammen,
vielleicht weiss jemand was,
ich weiss das ich, um einen Drehstrom Asynchronmotor als
Generator zu verwenden, einen oder ein Paar Kondensatoren brauche. Ich kenne nur das genaue Schaltbild nicht,
Wieviel Leistungverlust habe ich , von dem Typenschild als Motor verwendeten Angabe . z.B 3KW. in VA als Generator?
Wie gross müssen die Kondensatoren sein?
m.f.G
Dali
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BID = 243630
Topf_Gun Schreibmaschine
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Beiträge: 1236
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Entlich mal eine schön einfache Frage.
Angenommen, deine ASM har eine mechanische Nennleistung von 3kW bei 2980 U/min. (20 U/min unter der Synchrondrehzahl)
um diese ASM als Generator zu betreiben benötigt diese eine Drehzahl 20 U/min über der Synchrondrehzahl.
dann Bremmst die ASM mit Nennmoment, sie benötigt die Nennblindleistung und sie gibt die Nennwirkleistung (abzüglich Verlusten) ab.
hier habe ich auf die Stelle eine Abbildung gefunden, die den Drehzahl/Momentverlauf für untersynchronen (=Motorbetrieb) widergibt.
Link
Sie ist Punktsymetirisch zum Punkt (M=0, S=0), so das Du auch im Generatorbetrieb ein Nenn, Kippmoment... hast.
An der Anschaltung der der ASM ändert sich nichts, sie benötigt aber einen Schutz, um nicht als Motor zu laufen, wenn sie als Genarator betrieben wird.
Gruß Topf_Gun
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BID = 243637
wome Schreibmaschine
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Beiträge: 1252
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Ist wohl doch nicht so einfach:
Wie Topf_gun richtig beschreibt, muss man nicht viel mehr tun, um einen Asynchronmotor am Netz als Generator zu betreiben, als ihn etwas schneller zu drehen als das Netz. In dieser Anwendung dienen Kondensatoren nur zur Verbesserung des cos phi.
Es geht aber auch ohne Netz nur mit Kondensatoren. Das Ergebnis ist aber bezügl. Spannungskonstanz nicht sehr schön.
Vielleicht beschreibst du daher etwas genauer, was du vorhast, bevor wir weiter im Nebel posten.
Gruß Wome
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BID = 243654
zeppelin23 Gerade angekommen
Beiträge: 13
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Zitat : wome hat am 11 Sep 2005 09:10 geschrieben :
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Ist wohl doch nicht so einfach:
Es geht aber auch ohne Netz nur mit Kondensatoren. Das Ergebnis ist aber bezügl. Spannungskonstanz nicht sehr schön.
Vielleicht beschreibst du daher etwas genauer, was du vorhast, bevor wir weiter im Nebel posten.
Gruß Wome
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Hallo, Danke für die schnellen Antworten.
Ich denke eher an einen Stromerzeuger(Notstromaggreagt)
das von einem Verbrennungsmotor angetrieben wird, will eigentlich einen VW- Polo Motor verwenden.
D.H der Motor wird nicht vom Netz aus betrieben, im moment nicht.
Ich will eigentlich von einem Polo Motor aus , über eine Hydraulik- Pumpe(Motor) einen Generator antreiben, und die Drehstrom- Asynchron Motoren bekommt man fast umsonst.
Wenn ich einen solchen nun als einen brauchbaren Generator verwenden kann, dann wäre das die günstigste Lösung, einfach mal Kondensatoren reinschalten, da muss ich noch ein bisschen wühlen.
Ich weiss jetzt nun das die Drehzahl mit der man den Generator antreibt, seine SchlupfDrehzahl + die Synchrondrehzahl des Drehfeldes ist.
z.B bei einem 2- poligen Motor, und einer Drehzahl von
2900U/min, müsste der Generator mit 3100U/min angetrieben werden. Stimmt doch.
Das was ich nicht genau verstehe ist eigentlich, wie die Kondensatoren, einen Strom auf den Anker übertragen, ohne
eine sogenannte Erregerwicklung wie bei einem Synchrongenerator auf dem Anker zu haben.
Was die konstante Spannung angeht, auch unter Last, so denke ich das es genug wäre, eine schnelle Drehzahlsteuerung des Polo- Motors zu haben.
Ich hoffe das das möglich ist, muss auch noch ein bisschen wühlen.
Meinst du das der ASM- Generator von sich aus , auch wenn die Drehzahl stimmt, eine instabile Spannung hat?
Wie gross wären die Leistungsverluste, im Vergleich zum ASM-Motor?
Und das Schaltbild der Kondensatoren?
Danke nochmals Gruss
PS:
Ich denke ungefähr an die grössenordnung 20KW, da werden die Preise dann schon mal interessant. Einen Polo - Motor Umbau, mit besserer Kühlung, und einer Gasverstellung inklusive. Der Motor hat 50PS, und ich denke das ich ihn mit 3000U/min dauernd belasten kann,(wenigstens testweise).
Mit drinnen sollte eine Zahnradpumpe (Hydraulisch) angetrieben werden die dann als Übersetzer den, Zahnradmotor(Hydraulisch) am Generator antreibt.
Die Hydraulik erzeugt mir zwar Verluste, jedoch lässt sich nochmal eine Gute Drehzahlverstellung, erreichen.
Und ich kann meine Maschine auch gleich als Hydraulik- Aggregat verwenden.
Gruss
[ Diese Nachricht wurde geändert von: zeppelin23 am 11 Sep 2005 10:27 ]
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BID = 243719
dl2jas Inventar
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Beiträge: 9914 Wohnort: Kreis Siegburg
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Nachtigall, ick hör Dir trapsen!
Was Du vorhast, geht eigentlich nur bei Asynchronmotoren mit Schleifringen. Dein Generator soll im sogenannten Inselbetrieb laufen. "Normale" Asynchronmotoren, Käfigläufer, laufen nur als Generator in einem schon vorhandenen frequenzstarren Netz.
Du hast richtig erkannt, irgendwie muß Strom in den Rotor.
Wirst wohl doch nach einer Synchronmaschine Ausschau halten müssen...
DL2JAS
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BID = 243766
Brizz Stammposter
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Beiträge: 386 Wohnort: Rheine
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Um einen Asynchronmotor als Generator zu nutzen, schaltet man den Motorwicklungen jeweils einen Kondensator parallel.
Wenn der Motor (Generator) mit Sternpunkt betrieben wird,
dann werden die Kondensatoren auch an die Außenleiter und an den Sternpunkt angeschlossen.
Die Frequenz der abgegebeben Spannung hängt dabei nur von der Drehzahl ab.
Die Höhe der erzeugten Spannung hängt dann von der Last, der Drehzahl und von der Kapazität der Kondensatoren ab, d.h. durch zu oder abschalten von Kondensatoren, kann die Spannung in gewissen Stufen geregelt werden, wenn die Frequenz konstant sein soll.
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BID = 243823
Topf_Gun Schreibmaschine
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Beiträge: 1236
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@Brizz
Einspruch: Eine ASM (Kurzschlußläufer) im Generatorbetrieb ist frequenzmäsig kaum unter Kontrolle zu bringen, wenn sie nicht Netzspannungsgeführt ist. Für einen Inselbetieb kommt mann nicht um eine Synchronmaschine herum.
Die Frequenz des erzeugten Stromes ist nicht von der Drehzahl anhänig (da Asynchronmaschiene), sondern nur von dem Verhältnis L/C, nur das L eineige unschöne Abhänigkeiten hat (u.A Last(Setigung) und Schlupf (Skineffekt)).
Deine Beschreibung trifft für eine SYNCHRON-Maschiene mit Kondensatoren zum Verändern des cos phi zu.
Gruß Topf_Gun
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BID = 243842
Lötfix Schreibmaschine
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Beiträge: 2328 Wohnort: Wien
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Hallo!
Vieleicht hilft das, wenns auch eine Nummer kleiner ist...
http://www.qsl.net/ns8o/Induction_Generator.html
mfg lötfix
_________________
Haftungsausschluß:
Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung. Rechtsansprüche dürfen daraus nicht abgeleitet werden. Sicherheitsvorschriften beachten!
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BID = 243847
dl2jas Inventar
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Beiträge: 9914 Wohnort: Kreis Siegburg
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Ich unterstelle, Du nimmst einen Kurzschlußläufer (Käfigläufer). Mir fehlt der Glaube, daß da nennenswert Strom herauskommt. Eine technische Erklärung, warum es funktionieren sollte, habe ich nicht. Etwas Spannung wirst Du vermutlich im Leerlauf messen können.
Solltest Du damit wider Erwarten einem Scheinwerfer 1 kW für mindestens eine Minute zu halbwegs Helligkeit verhelfen, gibt es von mir einen Kasten Bier.
Als "Beweis" reicht mir hier im thread ein aussagekräftiges Bild sowie Typenangabe des Motors und Beschaltung.
DL2JAS
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BID = 243904
dl2jas Inventar
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Beiträge: 9914 Wohnort: Kreis Siegburg
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Ich sehe den Kasten Bier schwinden...
Unter gewissen Bedingungen könnte es doch funktionieren, habe noch mal nachgedacht!
-im Rotor muß Remanenz (Restmagnetisierung) vorhanden sein
-parallel zu den Wicklungen liegen Kondensatoren
-die ASM wird langsam hochgefahren
-die Last (Glühlampen) wird langsam stufenweise angeschlossen
-die Last darf keine kurzzeitigen hohen Ströme ziehen
Viel Spaß beim Aufbau.
DL2JAS
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BID = 243957
zeppelin23 Gerade angekommen
Beiträge: 13
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Hallo zusammen,
habe noch ein bisschen weiter gestöbert und einigen Text dazu gefunden:
Ich zitiere:
***Die asynchron Maschine, auch Induktionsmaschine
genannt, kann, wie alle elektrischen Maschinen als
Motor oder als Generator betrieben werden. Sie ist
der weitaus verbreitetste Elektromotor, weil sie
robust und billig ist. Dies hat seine Ursache
vor allem darin, dass der Rotor keine Wicklungen
und externe Anschlüsse aufweist (ausser gewickelte
Konstruktionen).
Das heisst für mich das es grundsätzlich möglich ist.
Ich zitiere weiter:
3.4.7 Generatorbetrieb
Wie vorgängig gezeigt, kann eine Asynchron-Maschine
als Generator betrieben werden, wenn:
– sie mit übersynchroner Drehzahl angetrieben
wird (Turbine). Dadurch wird der Schlupf negativ.
Im Generator Nennbetrieb entspricht die abgegebene
Leistung der als Motor aufgenommenen
bei gleichem positiven Schlupf. Somit können
die Betriebsdaten aus dem Typenschild abgelesen
werden (Kap. 4.1).
– Die Asynchron-Maschine benötigt immer Blindleistung,
um das Erregerfeld zu induzieren. Diese
muss entweder vom Netz oder von
Kondensatorbatterien geliefert werden (Kap. 4.2
und 4.3).
– Eine Asynchron-Maschine ist nur mit speziellen
Reglern im Inselbetrieb einsetzbar.
und ein weiteres Zitat:
b) Asynchron-Maschine (Generator)
Die Spannung müsste über das Nachstellen der
Erregerkapazitäten erfolgen. Da dies jedoch sehr
aufwendig ist, wird ein mittlerer fester Wert gewählt,
so dass die Spannung nicht mehr als ±10%
variiert.
b) Asynchron- Maschine
Hier kommt nur eine Ballastregelung in Frage:
1. Gruppe mit der Turbine anfahren.
2. Zuschalten der Erregerkondensatoren. Es
baut sich nun eine Spannung aufgrund der
Remanenz (Abb. 4.22) auf.
3. Bei Nennspannung Ballast zuschalten. Über
den Regler wird nun die Spannung (Drehzahl)
konstant gehalten.
4. Turbine weiter öffnen, um Nennleistung zu
erhalten, die vorläufig im Ballast verheizt wird.
5. Verbraucher zuschalten.
Das was ich eigentlich nicht weiss , ist wie sieht denn genau die Schaltung, mit den Kondensatoren in Stern aus?
kann mir das noch nicht genau erklären.
Wie starke Kondensatoren nehmen um eine Spannung zu halten die sich im Rahmen +-10% bewegt?
Gibt es da so etwas wie eine microFarat/Kilowatt Formel?
Brauch ich eine Ballastregelung, wenn ich eine konstante Drehzahl, mit Hilfe der Hydraulik erzeugen kann?
Gruss und Danke
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BID = 243961
wome Schreibmaschine
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Beiträge: 1252
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Ich habe in einem Buch eine Prinzipschaltung gefunden. Werde sie morgen bei Gelegenheit scannen und posten.
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BID = 243965
wome Schreibmaschine
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Beiträge: 1252
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und hier der "pöl thread". Die Jungs haben Praxis, aber als Elektro-Profi muss man sich die Augen zu halten.
Link
oder hier
Link
[ Diese Nachricht wurde geändert von: wome am 12 Sep 2005 0:55 ]
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BID = 243984
high_speed Schreibmaschine
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Beiträge: 2073
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dl2jas schrieb am 11 Sep 2005 um 20:08 :
> Solltest Du damit wider Erwarten einem Scheinwerfer 1 kW
> für mindestens eine Minute zu halbwegs Helligkeit
> verhelfen, gibt es von mir einen Kasten Bier.
Kann die Last auch ein bisschen kleiner sein?
Weil sonnst muss ich extra noch 2 größere Motoren mit
einander koppeln. (Mechanischer Aufwand)
Und außerdem sind die benötigten Kondensatoren teurer als
eine Kiste.
@zeppelin23
Wenn der Asynchronmotor (fast) umsonst ist kannst du es mal
ausprobieren. Die Benötigten Kompensationskondensatoren sind
aber nicht gerade billig.
Sternschaltung:
fedmixonC = P*tan(phi)/(2 pi * f * U^2)
Dreieckschaltung:
fedmixonC = P*tan(phi)/(3 * 2 pi * f * U^2)
C: Kapazität der einzelnen Kondensatoren (in Farad)
P: Motorleistung (in Watt)
phi: Cos(phi) ist der Leistungsfaktor
f: Frequenz (50Hz)
U: Betriebsspannung (in Volt)
Die Kapazitäten sollten als Mindestwerte gesehen werden.
Die 3 Kondensatoren werden parallel zu den Wicklungen
geschaltet.
Ich würde dir trotzdem zu einem Synchrongenerator mit
Spannungsregelung raten.
MfG
Holger
_________________
George Orwell 1984 ist nichts gegen heute.
Der Überwachungsstaat ist schon da!
Leider lernen die Menschen nicht aus der Geschichte,
ansonsten würde sie sich nicht andauernd wiederholen.
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BID = 244243
Brizz Stammposter
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Beiträge: 386 Wohnort: Rheine
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@Topf_Gun
Ich habe früher auch auch so etwas vermutet, wie das von Dir beschriebene Verhältnis von L/C.
Ich habe mir dann einen Frequenzumrichter, zwei Elektormotoren und Kondensatoren besorgt. Die Motoren habe ich mechanisch gekoppelt und mit einem Namurschalter zur Erfassung der Drehzahl versehen. Die Generatorspannung und den Namurschalter habe ich an ein zweikanaliges Oszilloskop angeschlossen. Dabei konnte ich sehen, dass die Frequenz des Namursignales absolut identisch mit der Frequenz der erzeugten Spannung war.
Die Spannung änderte sich mit der Größe der Kondensatoren. Je größer die Kondensatoren waren, desto kleiner waren die Ausgangsspannungen, wenn man die Frequenz nicht änderte.
Es gab jedoch jeweils "kritische" Größen der Kapazitäten, unter welcher gar nichts lief.
Für den Antrieb einer Bohrmaschine, oder eine Heckenschere war die Frequenz konstant genug.
Die meisten Generatoren, wie man sie in Baumärkten kaufen kann, haben auch einphasige Asynchrongeneratoren mit Kurzschlussläufern, die man genausogut als Anwurfmotoren verwenden könnte. Der Wicklung wird ein Kondensator parallel geschaltet.
Geregelt wird die Drehzahl dieser Generatoren mit einer Windfahne im Luftstrom des Kühlgebläses und einer Rückholfeder. Die Stellung der Windfahne wird über ein einfaches Gestänge auf die Drosselklappe des Vergasers übertragen.
[ Diese Nachricht wurde geändert von: Brizz am 12 Sep 2005 20:14 ]
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