Änderung der Drehzahl
Ein vierpoliger Generator
Die Drehzahl eines Generators (oder Motors), der direkt an ein 3-Phasen-Netz angeschlossen wird, ist konstant und durch die Netzfrequenz festgelegt, wie wir auf der vorigen Seite gesehen haben.
Wenn wir die Zahl der Magneten im
Stator
verdoppeln, können wir erreichen, daß das Magnetfeld mit der halben Geschwindigkeit rotiert.
Im Bild links sehen wir, wie sich das Magnetfeld um eine halbe Umdrehung im Uhrzeigersinn dreht, bis es den gleichen magnetischen Pol gefunden hat wie vorher. Wir haben einfach die sechs Magneten im Uhrzeigersinn an die drei Phasen angeschlossen.
Diese Maschine hat zu jeder Zeit vier Pole, zwei Nord- und zwei Südpole. Da ein vierpoliger Generator nur eine halbe Umdrehung pro Periode benötigt, wird er sich in einem 50
Hz
-Netz folgerichtig mit 25 Umdrehungen pro Sekunde drehen, oder 1500 Umdrehung pro Minute (U/min).
Wenn wir bei einer Synchronmaschine die Zahl der Pole im Stator verdoppeln, müssen wir auch die Zahl der Pole im
Rotor
verdoppeln, wie das Bild zeigt. Sonst passen die Pole nicht zusammen. (In diesem Fall könnten wir zwei Hufeisenmagneten verwenden).
Andere Polzahlen
Natürlich können wir die soeben gesetzten Schritte wiederholen und ein weiteres Polpaar einfügen, indem wir noch einmal drei Elektromagneten in den Stator einbauen. Bei 9 Magneten erhalten wir eine 6polige Maschine, die in einem 50 Hz-Netz mit 1000 U/min läuft. Weitere Ergebnisse zeigt die folgende Tabelle:
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Drehzahl von Synchrongeneratoren (U/min)
Der Ausdruck "Drehzahl von Synchrongeneratoren" bezieht sich auf die Drehzahl des Generators, wenn er synchron mit der Netzfrequenz läuft. Das gilt für alle Arten von Generatoren; beim Asynchrongenerator entspricht diese Drehzahl ungefähr der Leerlaufdrehzahl.
Schnellaufende oder langsamlaufende Generatoren?
Die meisten Windkraftanlagen haben Generatoren mit 4 oder 6 Polen. Der Grund für diese relativ schnellaufenden Generatoren sind Ersparnisse hinsichtlich Größe und Kosten.
Die maximale Kraft (Drehmoment), die ein Generator verdauen kann, hängt vom Rotorvolumen ab. Für eine gegebene Nennleistung hat man dann die Wahl zwischen einem langsamlaufenden, großen (teuren) Generator und einem schnellaufenden, kleineren und billigeren.
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Letzte Änderung 10. Mai 2003 http://www.windpower.org/de/tour/wtrb/genpoles.htm |