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Generatoren Gliederung Historische Entwicklung Physikalische Grundlagen Aufbau Beispiel Windkraftgenerator Historische Entwicklung Historische Entwicklungen 1831 elektromagnetische Induktion 1884 erstes Elektrizitätswerk in Europa 1891 Dreiphasen Wechselstrom Kommutafor mil Bürsten Erregerwicklung Doppel-T-Anker mit Wicklung Polschuh Dynamomaschine gebaut von Siemens looor 00110 eeeeeee hele Erstes Elektrizitätswerk Standort Berlin 1. Generator von Hippolyte Pixii Physikalische Grundlagen Elektromagnetische Induktion - Lorenzkraft Faraday'sche Gesetz 1. Experiment mV + S Drei-Finger-Regel B F Linke Hand Rechte Hand F B 1. Experiment Arbeitsauftrag: • Beobachtung der Elektronen im Leiter. Was fällt auf? Verschieben sich die Elektronen auch bei einer Bewegung parallel zu den Magnetfeldlinien ? Adobe Flash Player 26 Datei Ansicht 3 ©2014-2018 by wwww.educational animation.com N 3D-Modell ✔Electrons Flux Lines Zeichnung ✔Flux Lines Current Direction Resufltierendes Magnetfeld Wechselstrom und Gleichstrom Im Inneren rotiert eine Spule und erzeugt kontinuierlich Spannung. Links Wechselstrom Rechts Gleichstrom (Kommutator erzeugt Umpolung der Anschlüsse) M Wechselstrom UA M 연 Gleichstrom UA que Aufbau Drehstromgenerator CODOO ooooo Drehstromgenerator Ooooo U Ausgangsspannung boxxx L1 L2 2. Experiment Eigenschaften Generatoren: Elektrische Leistung < 1 Watt und > 1 GW Hohe Wirkungsgrade (bis zu 98 %) Konstante/ variable Drehzahlen Benötigt Kühlung, hohe Leistung -> erzeugt wärme Gleichstrom, Wechselstrom, Drehstrom Selbstinduktion durch Restmagnetismus in Spulen Lange Lebensdauer Leistung P= M* 2 * π * f 2. Experiment Arbeitsauftrag: ● ● Beobachtung des Spannungs/Zeit Diagrammes Was passiert bei der Erhöhung der Drehzahl? Adobe Flash Player 26 Ansicht Datei $388 S $8888 ©2014-2018 by wwww.educational-animation.com U₁ = Û sin(w-t+0º) U₁ = Û sin(w-t +120°) U₁ =Û-sin(w-t + 240°) t Feldstärke Drehzahl n -0 Stromrichtungen Magnetfeld Erregerspule Spule 1 Spule 2 Spule 3 Hilfslinien Reset Start X Beispiel Windkraftgenerator Beispiel: Windkraftgenerator Synchrongenerator: Pitch Aerodynamische Bremse Wind variable Drehzahl SG K Synchron- generator • Netzanbindung mit Umrichter • variable Drehzahl • Pitch-Nabe (Blätter verdrehbar) Umrichter Netzanschluss Asynchrongeneratoren: ➜ Drehzahl konstant zwei Stufen bei starker/niedriger Windgeschwindigkeit eingestellt billig, robust und wartungsarm Synchrongeneratoren keine bestimmte Drehzahl erzeugte Strom variiert in Frequenz/Stärke Umrichter (verwandelt Wechselstrom in Gleichstrom mit festem Spannungswert) Quellenverzeichnis C. Hein, S. Rikowski, Annimation Elektrischer Generator, URL: https://www.educational-animation.com/de/elektrischer- generator/[05.06.2021] Deutsches Museum, Meisterwerke, URL:https://www.deutsches-museum.de/sammlungen/meisterwerke/meisterwerke- iii/dynamomaschine/dynamomaschine-grossansicht2/[05.06.2021] Maurer Elektromaschienen GmbH, Wissenswertes Generatoren, URL: https://www.maurelma.ch/generatoren.htm [15.06.2021] BWE, Konzepte mit...

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