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Prinzip des Asynchrongenerators; Käfigläufer


CC-BY-NC-SA 3.0

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dereinfachste Asynchrongeneratordie einfachste Asynchronmaschinewieder als Motorder einfachste Asynchrongeneratorist der mit dem sogenannten Käfigläuferder heiß auf englische Schönste für Pagerotor?? ist ja das Mertes EichhörnchenTrauer ein Beistrich insbesonderewenn sie ein Hamster glaubendas am einfachsten fürDeutschland verständigen sie ein Hamsterradenthalten ziemlich gute Ideeund darin hierdas Eichhörnchen sozusagengetroffen das Eichhörnchen im Hamsterrad ist die amerikanische?? das Gerätoderdas ist der Rotor der Läuferhatte sie habenstandendie von den mit Ringen verlötet sind oder anders befestigt sind ??das ist das Gebildeso ein Käfigleitendaus Kupfer oder Aluminiumsdatensowas zu produzieren?? Martin dann noch mal hatte sie haben diesen Käfigsoes wirklich so wie ich ihn mal hier hole dass manleitender KäfigKupfer Aluminiumholen und dann kommt der nächste Zugum das Feld zu leiden ?? das Essen vollständiger Läufe wird Dornen in diesem Rechner dann entsprechend aussparen und mirdas malsowassorichtig diesen Aussparungenwirdavon ein Stapelda rein um das zu füllen??natürlichnicht querder Käfig leidet quer von hinten nach vorn und von vorne nach hintenund es von ?? kurzgeschlossenmit diesem RingenAusrufezeichen dass diese Dinge auch wirklich kurzgeschlossensind sounter drin noch um dasmagnetische Feld zu leiten Beistrichalso so machen das man es jedes Staffel ?? produzierte dann Stangen was in der Rhein liestLöcherden kann man halbwegssimpel beschreibenKomma Status und Romanin unseren Läuferdas ganze zweipoligmacheund dreiphasighier maldas Buch und hier nehmen wirminusUzweideinesStier plus V hundert zwanzig Grad weiter und dann ist hier minusFrauvon dem hundert zwanzig Grad weitererohne Menschhundert zwanzig Grad war das hundert vierzig Grad weiterhin hier ist dannplus WLAN bleibt hier nur noch minusdas wäre das Ding dreiphasigschaltetStator dreiphasigsie das im Prinzip auswas ich jetzt ?? ist ein Drehfeldwenn der Stator von außenam Netz liegt das soll ich dazu sagen wichtige Geschichte der Statorhängt am Netzalso anders als bei der Asynchronmaschineverlange ich jetzt das hier bereits Außenspannungangelegt istStröme durch fließen im Zweifelsfalldiese Maschine hängt bereits an letzter Stelle ich mir vor dass wir das nicht funktionierenund wenn sie am Netz hängterzeugt sie also ein Drehfeldein umlaufende Feldund ?? von den Phasen überlegen?? U istder vorauseilendeWeg ist danach eineals ich gerade so einfälltfällt dasso herumrotiertDrehfeldStatorans normale Netz an dreiphasigund was er macht ist ein Drehfeld zu erzeugendurch meinen leitenden Käfighindurchder wurde Zeiger dreht sich ja einfach nett vor sich hin durch den Kirchen durch??es an sie wozu die nicht da sind das auch wirklich das Magnetfeld ordentlich geleitet wirdwenn ich bei der synchrondrehzahlbinwenngleich in synchronwenn derLäuferdieser Käfig tatsächlichmit derselben Geschwindigkeitsich drehtwie das Drehfeld sich dreht was passiert dann induktionstechnischwiedermit dem Läuferwas Verspannungenindiziert welche Ströme fließen in dem Läufer wenn er genauso schnell ist wie das Drehfeld entlassenen synchrongenau?? bewegte sich mit dem MagnetfeldunsereStäbe hierspüren immer dasselbe Magnetfeld mehr oder minder spüren immer dasselbe Magnetfeldes wird keine Spannung induziert?? dies auch kein Stromein Strom im Läuferoder Läufer Kommadass es dereinfachste Fall ist natürlich es gleich nur nicht ob sie entlassen sind sagen oder es gleich neunzehn ?? selberUnterschlupf wenn ich keinen Schlupf aberwenn der Rotor genauso schnelles wie das Drehfeldwiderspruchslosseinbis auf Verluste aberim Prinzipdie spannende Geschichte ist natürlich wenn er nicht Semikolondas sind jetzt überhaupt ?? lassen AsynchrongeneratorAsynchronmotorwerden musswenn der synchronläuftist die Welt in Ordnung aber es passiert leistungsmäßignicht mit der LeistungeingebenRegenerator ich möchte Leistung rausholen bei Motorwenn derRotor genauso schnell läuft wie das Drehfeldder Schlupflöcher ?? lässtund keine Leistung ausgiebiganlassen Reiners eine uninteressante Betriebsartder Rotormuster andere Drehzahl haben als es Drehfeld sonst passiert nichts spannendesdeshalbals synchron wenn sie den Asynchrongeneratoroder MotorAsynchronmaschinesynchron betreiben passiert nicht vielsolange man die Verluste nicht berücksichtigt ??ich bis am einfachsten zu verstehen wenn mandieses Gebilde auf veraltet wenn sie in den Jahr Motor draus machenbevor sie schneiden hieran ihm eine Blechschere schneiden wir und falten das aufman das Platz nahm sie an den ja Motorund den können Sie noch unendlich ausgedehnt machen von links nach rechts aber ganz durchaufgeschnittenundplattgemachtdas sieht dann so aus Komma ?? das gemacht hat?? ich habeaußen den Statordas ist ein Stück von dem Stator sein am einfachsten in Island vorgestellt das voneinem Jahr Motor hatder Stator istfestin dem Statorgibt es einwandelndes Feld das manchmal somit einer bestimmten Geschwindigkeit wandert das Feld durch den Staat ?? diese Geschwindigkeit ist von außen aufgetanktder asynchroneGeneratormonitorAsynchronmaschinehängt am normalenstarren Drehstromnetzhatte CSVsollte ??die GeschwindigkeitdesFeldesFelsStator steht zwar aber in ihm gibt es ein Feld das wandertder Rotorim Regelfalllaufenim Leerlauf genauso schnell wie sich das Feld im Stator bewegt das soll Rotor seinund der Rotor bewegt sich ebenim Leerlauf mit der Geschwindigkeit V dieselbe Geschwindigkeit das Feld hat aber dann ebenum die Asynchronmaschinezum Generator zu machen ein Stückchen schneller als ich das Feld nichtnegativer Schlupfoder ein Stückchen schnellerin dem Rotor wenn ich den ganz normalen Käfigläufernehmehabe ichdieses StrebenStangen sollte Stangen sein Interesse quer durch SchneideversenkenKlammer zu drei dazwischen glaube ich soKomma ?? besser erkennensollte Stangen von den Käfigläuferseindiediese starkderStator wie gesagt in den gibt es ein wandelndes Feld das ist also das DrehfelddesStatusseid ihr so soso das S nullhier zeigt es sosodas es nur mein Geschwindigkeitsfallzeigt alsoSeite soundsound so dieses B Feld bewegt sich durch den festen Statorweil der Drehstrom ander Rotor bewegt sich mit derselben Geschwindigkeitund einschnellerdieses ein bisschen schneller führt dazu dass sich durch die Lorentzkrafthier Ströme reinkriegeich habe Ladungsträgerin diesem Stangen habe ?? Ladungsträgerdie sich gegenüber dem Feld bewegenim Leerlaufsind die Elektronenin meinen Leiterngenauso schnell wie das Feld im Statoraber ich möchte sie im Generatorbetriebhaben diese Stangen hier bewegen sich ein Stückchen schneller noch Beistrich nur Stückchen sonderneben ein Prozent oder zwei Prozent ganzganz ganz große Maschineschneller als das Feld im Statordas heißt sichtlich über die Lorentzkrafthier Untenströmereinich gehe in ein Initialsystemin dem sich das Feldnicht bewegt indes den das Feld Rudi Knigge quasi hinterher mit meiner ?? sinddie Stangen ein Stückchen bewegtund dann kommt die Lorentzkraftauch Holz Bdelta V Kreuzaus den Daumen in Richtung von der KVden Zeigefinger in Richtung von BundRandder Stromin die Ebene hineinihr gehtstarkhineinnicht ganz sonicht ganz so stark das es wird nur macht das gar nichtshier geht der Strom also ??rausKomma liegen Kringel um zu sagen geht doll rauswieder nicht ganz so doll rausda nicht ganz so toll aussieht wie der wiedereinbisschenetwas rein passiert wieder gar nichtdas es der Strom der durch die Lorentzkrafterzeugt wirddieser Strom erzeugt für sich wieder einfälltwieder mit der rechten Handregelläge der Sprungin die Ebene rein rechter Hand der Daumen zeigt in die Ebene rein die Finger zeigenim Uhrzeigersinndas istalso ein Feld was ihr Lokal entstehtim Uhrzeigersinn?? nicht ganz so schlimm daran nichts hieretwas im Uhrzeigersinn etwas gegen stark gegen etwasgegen den Uhrzeigersinn und hier wieder wie am Anfangalle diese Felder um die Stangenüberlagernsichund ich kriege ein resultierendesFeld ein globales Feld des resultierenden fehlt der schöne Begriffhier geht das Feld etwas raufgeht es von den von der linken Stange etwas runter aber es geht von dem hier noch auf das bisschen aufdie geht es von dem linken deutlich runter und vom Westen etwas aufihr unterihr geht es runterihr geht es runterwie dieses von den Linken etwas rau von Rechten stark undsosangen schon wie's weitergeben wirdals durch diskutieren?? wohl weitergehenauch das ist natürlich wieder ein Sinusförmig Abfall aufdas jetzt das Feldwasdurch dieStrömedurch die Stangenerzeugt wirdKomma eine Stelle rausdiese Stelle hier?? mal Rausraumfest??stellte das vorsieht montieren wir ein Zeigerman es nennen will an den Stator fest im Raumdas Feld läuft unter den Zeiger herund der Rotor dreht sich unter dem Zeiger herund ob ich mir mal an was sehe ich denn jetzt an dieser Stelle an dieser raumfestenStelle passierenin verschiedenen B Feldervom Statorund vom Rotorsie stehen fest an dieser Stelle sie kleben eine Markierung auf den Stator und gucken jetzt an dieser Stellewas mit dem B Feld passiert welche Kurve malig ein für das B fällt an dieser Stellemuss die Kurve ausgenau diese ganzeweltgeschichtlichebewegt sich nach rechts das heißt wenn ich an dieser Stelle stehewird das Feld nach oben zeigen erstjetzt kommt diese hier kommt als nächste das Feld geht nach obenwird es nur dann wird es negativ das heißt das wird also aus dem der normale Sinus aussehen wird erst draufund dann runterdieser WellenformKomma so wird die Schwingungsform läuft unter diesem Zeiger durchdas Wort erteilt so wie sie das Feld vom Rotor ausnormaler großes L Leerzeichen erst mal nach obenund dann kommt irgendwann dieser Punkt Verwalter wird der null Tapete negativ dann wieder positiv des Hauses wird aus wie ein normalerKosinuswas sagt uns dasüber die Verhältnissezwischen den Feldernim Stator und im Rotorwas es ihr dran was es später dranalso neunzig war er der Rotor ist neunzig Grad näher dran sie sehen dass der Rotor hier schon beim Maximum ist das Feld was aus dem Ruderstand ist hier schon beim Maximumwährend der Stator erst neunzig Grad späterdas sie sind janeunzig Grad während der Stator ist neunzig Grad späterbei dem Maximumankommtalsolerne ichdasvom Rotor erzeugte Feldalt vordiese beiden Felder überlagern sich natürlich es gibt nicht einzelner Starterfeldund einzelnes oder fällt die Mischung sicherund dann muss auch das was insgesamtan Strom und Spannungan den Stator Wicklungenanliegt beziehungsweise durchfließtinsgesamt das Plus auch zu dem Gesamtfeldpassendas heißtman das so oftmalsmit in den Stator so vorstelleLawine Spuleauf die irgendwie noch von außen eingewirkt wirdim was passiert hier von außen ich mal das es immer so das es nicht offiziellwie das aussieht aber irgendwas passiert mit dem Stator der Statorjeder Strang soll ich sagender Status ist sowas wie eine Spulewird darauf eingewirktwenn ich das Verbraucherzählpfeilsystemaufschreibeder Stromdie Spannungsodann wird's schon besonders in Farbe machenwie wird das Aussehen erst mal im Leerlaufund die im Leerlaufwie wird das aussehenman ?? ?? Beistrich dass es wird Sinusförmig werdenso wenn das so istwie muss diewieder ?? das groß muss jadie Spule die InduktivitätimVerbraucherzählpfeilsystemdann müssen sie inzwischen die Spannung alt vor der Strom halt nach Das heißtmüsste so aussehennach unddas wäre also der Strom im Leerlaufso und jetzt kommt diese Geschichte hiersobald ich in den Generatorbetriebgehe sobald ich das Ding antreibeist mein Gesamtfeldinsgesamt Magnetfeld was hier entsteht dieses Gesamtmagnetfeldwird nach vorne gezogen das Feld was im Rotor ist also neunzig Grad voraus das Gesamtfeldwird nach vorne gezogendas Wirken Rotor sind Fragezeichenich so bisher angemalt habe sondern erst mal ganz Schwachdrehein bisschennass werden oder es ganz schwach die Summe von beiden ist etwas nach vorn gezogen das Bielefeld ist nach vorne gezogen??die Spannungan der Spulehat was mit dem B Feld zu tun mit der Ableitung des Bildfeldesaber egal an der Stelle wenn ich das B fällt in der Zeit nach vorne ziehen heißt es dass ich auch die Spannung nach vorne ziehender Spannungsverlaufmuss etwas weiternach vornewas ist alsowenn ich sage es ist kleiner nullGeneratorbetriebich hoffe nur Generator Betriebich streifeden Rotor andann wirddas Magnetfeldnach vorne gezogen das resultierende Magnetfeld nach vorn gezogenSpannunghat mit der Ableitung des Magnetfelds zu tun auch die Spannung wird nach vorne gezogen das wird passieren Spannung läuft nicht mehr sogenau neunzig Grad versetzt zum Stromsondernsie läuft etwas näherund das erst jetzt was überWirkleistunggünstiges aus diesem Diagrammüber Wirkleistungentnehmenalso wenn wir einen unschönen Widerstand hätten nicht diese Situation sondern wir bauen hierin diese ?? sagen dass er Bescheid fällt sozusagen ?? Widerstand eindie perfekten Verbraucherdann hätten wirder Strom istso?? undVerbraucherzählpfeilsystemdie Spannungist Phasen gleich dazugroßer Moment an große momentane Spannung groß U momentane Stromwenn ich jetzt einenperfektenGeneratorhätte einen perfektenWechselstromgeneratormal noch mal ihrnegativen Kosinus für den Stromwie sollte die Spannung aussehen für den perfektenWechselstromgeneratordiesen Punkt anStrom fließtrein mein Bauteildamit ihr Strom reinfließtwenn das in der Batterie ist müsste die Batterieso kurz sein Minus Plussollte der Strom dann nicht ein fließender Strom fließtso bei der Batteriesie brauchen alsodann eine negative Spannung der perfekte Generatorwirdsohundert achtzig Grad Phasenverschiebungbesser so komisch aussieht ist weil das im Verbraucherzählpfeilsystemgeschrieben habe auf gemalt haben wenn sie das im Verbraucherzählpfeilsystemauf Malen sieht es ebenso krumm aus wenn sie das im Erzeugerzählpfeilsystemauf mein würden wäre der Strom ja andersrum und dann wird auch wieder ordentlich ausdas wäre der perfekte Generatorzu sehen was jetzt passiert von der neunzig Grad Phasenverschiebungkomme ich ein Stückchenmit meiner Spannungin Richtung des perfekten Generatorsweiter marschierenhabe ich mir mehr das was in hundert achtzig Grad RichtungPhasenverschiebungtendiertich verschiebe in die richtige Richtungich brauche das Spannung und Strom gegen farbig sindund das was der induziert wirdsorgt dafür dass Spannung und Strommehr und mehr ging Fragezeichen ich habe also tatsächlich Wirkleistungwas ich haben es ist ein Generator ist ein Motorist gefordert sich das auf Malen im wahren Leben hängt der Asynchrongeneratorja am starren Netz das heißt sie haben nicht so sehr die Chance Spannung zu verschiebenes muss sich umgekehrter Strom verschiebenwo sie den Nullpunkt auf der Zeitachse wählen ist der Sturzmüsse als die null Punkt so wählen das die Spannung liegen bleibt und der Stromin die andere Richtung gehtin jedem Fall gibt's also Wirkleistungwas man so sehen kannmanmit den Kräften einzeichnengeben wir den jetzt ja endlich Kräftedie Magnetfeldermöchten sich parallelorientierenzwei Magneten habenPermanentmagnetenhaben die wollen zueinander kleben ?? Magnetfelder wollen parallel seinund das heißtdieser Teil des Motors möchte gerne zudem Teil des Statuskriegesso eine Kraftdieser Teil möchte dadieser Teil möchte da das es die Kraftgegen meine Bewegung als insofern es da auch alles in Ordnungich leistedurch diese zusätzlicheGeschwindigkeitich den Link einprägen?? wenn ich eine Kraft auf gegen den StatusleisteArbeit gegen den Statordieser Käfigläuferdazu einige Vorteileich habe keine Schleifringder existiert autark sozusagen sie müssen jetzt eine Verbindung nach außen habenZweifel ?? sind immer Wunder Punktirgendwas kaputt gehen Mechanikdas Ding läuft einfach so ohne Verbindung zur Außenwelt zu habenkeine Elektronik oder das gesamte auch mit irgendwelchenGleichrichter noch drinbei der Synchronmaschineeine Elektroniksehr simples DingProblem istAsynchrongeneratorallgemeinans jetzt noch nicht gesehenich braucheDrehstrom von außen sonst funktioniert das nicht es muss bereits ein DrehfeldexistierenBenutzungsmaschinees muss bereits ein Drehfeldexistierensonst geht es nichtkann diesen Generator nicht einfach so statt was man jetzt noch nicht siehtKomma dann nächste Wocheist dasBlindleistung nötig ist Blindleistungsbedarfdeshalb ist daskein so freundliches Gerät unter anderem deshalb ihn einzuschaltenist auch nicht so freundlich das sieht man nächste Woche dannam Ersatzschaltbildviel besseres gibt ein dicken Stromimpulsbeim anlassen all das muss man irgendwiegerade über das kann man jetzt noch nicht sehen an dieser Stelle man sieht es dann besser am Ersatzschaltbildschon mal erwähnt habenallerletzte Geschichte die wahre Technik ist natürlich immer noch Stückchen andersman baut diesen Läufer nicht sosondern man baut diese Strebenschrägsind angeschaut Walz sich wunderndabei weniger Schwingungenes gibt immer noch so die letzte Raffinesse die man einbautnicht wundern wenn sie schräg sehen Punkt es hat seinen Grund damit dass ich ?? kann man sicher direkt vorstellen das Wetter quasi dadurch hoffentlich das Drehfeld ein zunächstmit den Schrägbauenist das ausgeglichener