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Asynchronmotor umbauen zum Generator im INSELBETRIEB

 
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Steftn



Anmeldedatum: 17.12.2005
Beiträge: 2
Wohnort: Bayern

BeitragVerfasst am: Sa Dez 17, 2005 11:29 pm    Titel: Asynchronmotor umbauen zum Generator im INSELBETRIEB Antworten mit Zitat

Hallo

Ein Asynchrongenerator braucht doch Kondensatoren, wenn er im Inselbetrieb betrieben wird.
Und wenn er in das Netz einspeisen soll, kann man sich die Kondensatoren sparen, da das (Drehstrom)Netz den Generator den richtigen Takt gibt.

Siehe dazu Informationen über den Asynchrongenerator:

http://www.loher.de/files/berichte/de/asynchrongenerator_kleinkraftwerk.pdf


Hab mir folgendes überlegt:

Man könnte doch eine Lichtmaschine von einen Auto (muss aber Drehstromlichtmaschine sein und Drehzahl muss so sein, dass die 50 Hz erzeugt) so an den Asynchronmotor/generator anschliessen, dass die Lichtmaschine den Generator den richtigen "Takt" gibt.

-Das heisst, dass der Generator praktisch an einen Taktgebenden Netz hängt, oder?
-Problem: Lichtmaschine hat ca. 12 V sollte man demnach einen Drehstromtrafo dazwischen schalten (da Asynchrongenerator 400 V hat)?
-Lichtmaschine hat ca. 770 Watt, Generator hat
aber mehr Watt (z.B 2 kW) (macht das was aus? oder geht das überhaupt?)


Also vielen dank im voraus für die Antworten.

Servus.
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Andi



Anmeldedatum: 05.04.2004
Beiträge: 1925

BeitragVerfasst am: So Dez 18, 2005 2:42 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Es geht weniger um den Takt als viel mehr um die Blindleistung die der Generator aus dem Netz bezieht, er muss ja noch den Läufer magnetisieren. Bis dahin läuft er wie ein Motor mit etwas weniger als Synchrondrehzahl, Stichwort Schlupf. Wenn man jetzt den Motor von aussen weiter antreibt, also schneller als synchron dreht, kehrt sich das ganze um und der Generator liefert Energie.
Die Frequenz derer hängt von der Drehzahl ab.
Den Kondensator braucht man um im Inselbetrieb eine gewisse Blindleistung zu "verheizen", der Generator braucht ja einen gewissen Stromfluss in der Ständerwicklung um im Läufer ein Magnetfeld zu induzieren.

Diese Gerätschaft mit der Lichtmaschine die du da vorgeschlagen hast bräuchte man also nur wenn der Läufer keine Remanenz aufweist und kein Stromnetz zum Anwerfen vorhanden ist.
Wenn er erst mal läuft und keine Verbraucher angeschlossen sind muss dafür der Kondensator herhalten.
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Steftn



Anmeldedatum: 17.12.2005
Beiträge: 2
Wohnort: Bayern

BeitragVerfasst am: So Dez 18, 2005 8:00 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Erst mal danke für die Antwort.

Ich will den Asynchrongenerator im Inselbetrieb, d.h. ohne Taktgebendes Netz laufen lassen.
Mir gehts jetzt nur darum, ob das mit der Lichtmaschine, wie ich es oben beschrieben habe hinhaut oder nicht.

Wie viel erregerstrom braucht man eigentlich, dass der Asynchrongenerator selbst strom erzeugt? (z.B bei einen 2kW Asynchrongenerator 500 W erregerstrom oder so?)

Ich habe zuerst auch an die Kondensatoren gedacht, die man für den inselbetrieb dazwischenschalten muss, aber das problem ist, ich brauche eine große Kapazität (glaub ca. 20 uF pro Phase und pro 1 kW). Außerdem, glaub ich, griegt man das dann mit der Frequenz nicht mehr so richtig hin. Und die Spannung steigt nicht auf 400 V sondern bricht nach oben aus (bzw. die Spannung schwangt sehr und hängt vom Verbraucher ab). Aus diesem Grund hab ich eben gemeint, ob es denn mit so einer Drehstromlichtmaschine gehen würde, und wie es gehen würde.
Bei Windkraftanlagen ist es doch auch so, dass der Asynchrongenerator in ein Taktgebendes Netz einspeist und er dabei keine Kondensatoren braucht.

Also dann, servus
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Andi



Anmeldedatum: 05.04.2004
Beiträge: 1925

BeitragVerfasst am: Mo Dez 19, 2005 1:06 am    Titel: Antworten mit Zitat

Es geht nicht um den Takt, die abgegebene Frequenz hängt von der Drehzahl ab, beim Asynchronmodell zuzüglich Schlupf.
Es geht nur darum das man ein externes Netz zum Anlassen braucht.
Und das die Ständerwicklung. die ja zugleich der Erregung dient, weiterhin vom Strom durchflossen wird was man ganz gut mit einem Kondensator hinkriegt. Könnte man auch mit einem Belastungswiderstand machen, aber nachdem der Kondensator nur Blindleistung verursacht fällt an ihm defakto keine Leistung ab.

Wenn du das "Netz" mit einer LiMa simulierst muss die ja auch eine bestimmte Drehzahl einhalten, eine Drehzahlregelung wirst du also so oder so brauchen.
Das ist auch der vorteil von Synchrongeneratoren, wenn er sich dreht kommt Strom raus, synchron zur Drehzahl.
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travelwave



Anmeldedatum: 22.09.2007
Beiträge: 2

BeitragVerfasst am: Sa Sep 22, 2007 3:55 pm    Titel: Asynchronmaschine als Genrator Antworten mit Zitat

Hallo

Ich versuche gerade eine 3kW (S3/60%) 2810 1/min Asynchronmaschine als Generator zu nutzen.
Ich beschleunige den Asynchron mit einer Gleichstrom Maschine auf >3000 1/min.
Die Asynchron ist in Dreieck, 230V geschaltet und die 3 Kondensatoren jeweils parallel zur Netzzuführung.

Auch wenn ich das Netz unter zuhilfe meines 3 Phasen Stelltrafos zur Hilfe nahm, konnte ich es bis jetzt nicht erreichen, daß die Asynchron als Generator arbeitet, wenn das Netz abgeschaltet wird. (Inselbetrieb).

Vielleicht ist es schwerer, da der neue Asynchron noch kein Restmagnetfeld eingespeichert hat...

Was mache ich falsch??

Grüße travelwave
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leenders



Anmeldedatum: 30.04.2007
Beiträge: 33

BeitragVerfasst am: So Sep 23, 2007 1:13 pm    Titel: Re: Asynchronmaschine als Genrator Antworten mit Zitat

travelwave hat Folgendes geschrieben:
Hallo

Ich versuche gerade eine 3kW (S3/60%) 2810 1/min Asynchronmaschine als Generator zu nutzen.
Ich beschleunige den Asynchron mit einer Gleichstrom Maschine auf >3000 1/min.
Die Asynchron ist in Dreieck, 230V geschaltet und die 3 Kondensatoren jeweils parallel zur Netzzuführung.

Auch wenn ich das Netz unter zuhilfe meines 3 Phasen Stelltrafos zur Hilfe nahm, konnte ich es bis jetzt nicht erreichen, daß die Asynchron als Generator arbeitet, wenn das Netz abgeschaltet wird. (Inselbetrieb).

Vielleicht ist es schwerer, da der neue Asynchron noch kein Restmagnetfeld eingespeichert hat...

Was mache ich falsch??

Grüße travelwave


es müssten m.E mindestens 70µF/Kw sein. also 210µF x 3 im Dreieck geschaltet.

Warum keinen dieser alten Schleifringläufer nehmen.
Die beiden äußeren an Masse und den inneren an Plus.
Ist zwar ärgerlich das die eine kleine Spannung und hohen Strom benötigen aber das dürfte heute kein Problem mehr sein.

Übrigens bei der Asynchronmaschine geht nicht nur die Frequenz runter, sondern gleichzeitig auch die Spannung wenn die Last steigt bzw anders herum wenn die Last wegfällt.
Dies hat mit dem Schlupf zu tun, der Lastabhängig ist, auch bei generatorischen Betrieb.
Da hat schon mancher Bastler seine Hauselektronik gehimmelt....
Rolf
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travelwave



Anmeldedatum: 22.09.2007
Beiträge: 2

BeitragVerfasst am: So Sep 23, 2007 2:20 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo Rolf

Danke für die Antwort!

Das werde ich dann noch versuchen.
Die Sache ist die, daß ich diesen neuen Asynchron umsonst bekommen habe... Daher möchte ich es zuerst mit ihm versuchen.
Daß bei Lastvergrößerung die Spannung runtergeht, macht mir nichts, da ich mit diesem als Generator in meinem Auto Bremsenergie nutzen möchte und damit Kondensatoren aufladen möchte. Von daher kommt da eh eine Regelung rein...
Ich habe genügend Kondensatoren mit 350V/6000µF um >10kJ (10Wh) zusammenzubekommen).
Ein Frequenzumrichter mit 320V Versorgungsspnnung kann dann aktiv Energie zurückspeisen...
Im Gegensatz zu Servomotoren, die zwar den größeren Wirkungsgrad haben, kann man den Asynchron ja viel höher drehen lassen...

Viele Grüße Daniel
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Ambassador



Anmeldedatum: 22.05.2007
Beiträge: 756

BeitragVerfasst am: So Sep 23, 2007 5:17 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Der Asynchron-Motor als Generator braucht jedoch halbwegs konstante Drehzahl. Die Grösse der Kondensatoren spielt da mit rein.
Das ist nicht einfach so "Ich brauche so und so viel Kapazität pro kW".
Die Kondensatoren zusammen mit den Spulen im Motor bilden jeweils einen Schwingkreis, dessen Resonanzfrequenz Du durch passende RPMs treffen musst, um eine entsprechende Spannung erzeugen zu können.
Wenn bei 3000 RPM und statischer Kapazität die Voltzahl durch die reverse Induktion bei sagen wir 350 V liegt, dann wird bei 2000 RPM vielleicht noch 5 Volt da sein von der Spannung. Die Kapazitäten müssten angepasst werden.
Erschwerend kommt hinzu, dass, sobald der Motor durch sich verändernde RPMs sein schmales Resonanzfenster verlässt, bei konstanter Last der Motor zu tode beladen wird, sprich, die resonante Zirkulation stirbt, und der Rotor ist demagnetisiert.
Mein Fazit: Solange Du das Teil nicht mit konstanten RPMs antreiben kannst, wird das ein schwieriges Unterfangen. Empfehle auch einen Synchron-Rotor.

Aaron
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trans_k



Anmeldedatum: 13.02.2009
Beiträge: 8

BeitragVerfasst am: Fr Feb 13, 2009 5:17 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo,
... schon paar Tage alt der thread, aber immernoch die aktuelle Frage: Wie müssen die Kondensatoren bei einem Drehstrom-Asynchrongenerator bemessen werden, bei gegebener Frequenz und Last bzw. Lastbereich, in dem der Generator am meisten betrieben wird?

Beispiel: Ein Drehstrom-Asynchronmotor 1,5 kW als Generator im Inselbetrieb. Frequenz: ca. 50 Hz. Da die Stator-Spulen des Generators mit den Kondensatoren in Resonanz stehen sollten, hab ich die Induktivität der Statorspulen gemessen, um damit für 50 Hz die optimale Kapazität der Kondensatoren zu berechnen.
Gemessene Induktivität: ca. 17 mH, demnach müsste für optimale Resonanz die Kapazität ca. 595 µF/Phase betragen (bei Leerlauf des Generators). Bisschen viel. ^^

Ich kann mir das nur so erklären, dass das Messgerät bei Messung der Induktivität einen Wechselstrom durch die Statorspule schickt, und diese Induziert dann in den Rotor, welcher die induzierte Spannung teilweise kurzschließt. Das würde dann durch die magn. Kopplung von Stator und Rotor einen zu niedrigen Wert für die gemessene Induktivität der Statorspule vortäuschen. - Den Motor zur Messung erst auseinandernehmen wäre mir zu umständlich. -


Hier wurde 70 µF/kW geschätzt, das wären also in meinem Beispiel ca. 100 µF pro Phase. Hab auch schon im Netz gesucht, aber nichts genaues gefunden, woraus sich dieser Zusammenang herleitet. -

Gib´t s da ne elegante Methode zur Auslegung der Kondensatoren, oder einfach schätzen und probieren bis es funzt?
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