Generator
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Einordnung: Elektrische Maschinen
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Ein Generator (v. lat. generare = hervorbringen, erzeugen bzw. generator = Züchter, Erzeuger; auch Dynamo genannt) ist in der Starkstromtechnik ein Gerät, das aus Bewegungsenergie elektrische Energie erzeugt. Eine Drehbewegung dreht in seinem Inneren eine Spule gegen ein Magnetfeld, das durch das dynamoelektrische Prinzip erregt werden kann, und erzeugt durch Induktion elektrische Spannung. Ist ein Verbraucher angeschlossen, so fließt elektrischer Strom. Der Begriff wird auch in der Elektronik verwendet und bezeichnet dort einen Signalgenerator.
Wirkungsweise
Das Generatorprinzip lässt sich auf die Lorentzkraft zurückführen, die auf elektrische Ladungen in einem veränderlichen Magnetfeld wirkt. Bewegt sich ein Leiter quer zum Magnetfeld, so wirkt die Lorentzkraft auf die Ladungen im Leiter in Richtung dieses Leiters und setzt sie so in Bewegung. An den Enden des Leiters tritt also eine Spannung auf. Großtechnische Generatoren bestehen aus einem feststehenden Teil, dem Stator, der im Prinzip eine große Induktionsspule mit Eisenkern darstellt, und dem in seinem Innern um seine Längsachse rotierenden Elektromagneten (Rotor), der seine Rotationsenergie von einer Turbine erhält. Der Rotor wird über Schleifkontakte mit dem Erregerstrom versorgt (Gleichstrom).Der in der Statorspule (Induktionsspule) erzeugte Induktionsstrom ist ein Wechselstrom. Die heute verwendeten Großgeneratoren (Kraftwerke) sind ausnahmlos Drehstromgeneratoren. In ihren um 120 Grad versetzten 3 Induktionsspulen des Stators wird ein dreiphasiger Wechselstrom erzeugt.Auch die Generatoren in Kraftfahrzeugen (Lichtmaschinen) sind Drehstromgeneratoren. Der von ihnen erzeugte Drehstrom wird mit Hilfe von Leistungsdioden in Gleichstrom umgewandelt, der u.a. zum Aufladen der Starterbatterie benötigt wird.
Einsatzgebiete, Anwendung
Generatoren erzeugen den Großteil des elektrischen Stroms. Sie finden sich sowohl in Kernkraftwerken, Kohlekraftwerken, Wasserkraftwerken und Windenergieanlagen.
Generatoren gibt es in allen Größen, vom kleinen Fahrraddynamo, der während der Fahrt den Strom für die Fahrradbeleuchtung liefert, bis zu den 18 Großgeneratoren des Wasserkraftwerks am Itaipu an der Grenze zwischen Brasilien und Paraguay, in deren Statoren ein ganzes Philharmonie-Orchester Platz hätte.
Auch im Auto arbeitet ein Generator, dort heißt er Lichtmaschine. Diese wird durch den laufenden Ottomotor oder Dieselmotor über einen Riementrieb, z.B. einem Keilriemen angetrieben. Die Lichtmaschine versorgt die vielzähligen elektrischen Verbraucher und lädt die Autobatterie auf, die für den Startvorgang den Strom für den Anlasser liefern muss.
Weblinks
- weitere Weblinks
- Animiertes Modell zum Prinzip des Generators==Siehe auch==
Elektrische Maschine, Elektromotor, Erregermaschine
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