1. Arten und Funktionsmerkmale von Generatoren
Ein Generator ist ein Gerät, das durch mechanische Energiezufuhr elektrische Energie erzeugt. Diese mechanische Energie stammt aus verschiedenen Energieformen wie Windenergie, Wasserkraft, Wärmeenergie, Solarenergie usw. Je nach Art der erzeugten Energie werden Generatoren hauptsächlich in Gleichstromgeneratoren (DC) und Wechselstromgeneratoren (AC) unterteilt.
1. Funktionsmerkmale des Gleichstromgenerators
Gleichstromgeneratoren zeichnen sich durch einfache Bedienung und zuverlässigen Betrieb aus. Sie können elektrische Geräte aller Art, die Gleichstrom benötigen, direkt mit elektrischer Energie versorgen. Allerdings enthält der Generator einen Kommutator, der leicht Funken erzeugen und den Wirkungsgrad verringern kann. Gleichstromgeneratoren werden üblicherweise zur Stromversorgung von Gleichstrommotoren, für Elektrolyse, Galvanisierung sowie zum Laden und Erregen von Generatoren eingesetzt.
2. Funktionsmerkmale des Generators
Ein Wechselstromgenerator erzeugt Wechselstrom unter Einwirkung einer äußeren mechanischen Kraft. Diese Art von Generator lässt sich in synchrone Wechselstromgeneratoren unterteilen.
Der Synchrongenerator ist der am weitesten verbreitete Wechselstromgenerator. Er wird mit Gleichstrom erregt und kann sowohl Wirk- als auch Blindleistung liefern. Er dient zur Stromversorgung verschiedener Verbraucher, die Wechselstrom benötigen. Je nach verwendetem Antriebsaggregat lassen sich Synchrongeneratoren in Dampfturbinengeneratoren, Wasserkraftgeneratoren, Dieselgeneratoren und Windkraftanlagen unterteilen.
Alternatoren finden breite Anwendung, beispielsweise werden Generatoren zur Stromversorgung in Kraftwerken, Unternehmen, Geschäften, als Notstromversorgung in Haushalten, in Automobilen usw. eingesetzt.
Modell und technische Parameter des Generators
Um die Produktionsverwaltung und den Einsatz des Generators zu erleichtern, hat der Staat die Zusammenstellungsmethode des Generatormodells vereinheitlicht und das Typenschild des Generators an einer gut sichtbaren Stelle auf dem Gehäuse angebracht. Dieses enthält im Wesentlichen die Generatorbezeichnung, die Nennspannung, die Nennleistung, die Nennleistung, die Isolationsklasse, die Frequenz, den Leistungsfaktor und die Drehzahl.
Modell und Bedeutung des Generators
Das Generatormodell ist üblicherweise eine Beschreibung des Modells der Einheit, einschließlich der Art der vom Generator ausgegebenen Spannung, des Typs der Generatoreinheit, der Steuerungseigenschaften, der Konstruktionsseriennummer und der Umgebungseigenschaften.
Darüber hinaus sind die Modelle einiger Generatoren intuitiv und einfach gestaltet, was die Identifizierung erleichtert, wie in Abbildung 6 dargestellt, einschließlich Produktnummer, Nennspannung und Nennstrom.
(1) Bemessungsspannung
Die Nennspannung bezeichnet die Nennspannung, die der Generator im Normalbetrieb abgibt; die Einheit ist kV.
(2) Bemessungsstrom
Der Nennstrom bezeichnet den maximalen Betriebsstrom des Generators im normalen und kontinuierlichen Betrieb in kA. Bei Einhaltung der Nennwerte der übrigen Generatorparameter arbeitet der Generator mit diesem Strom, und die Temperaturerhöhung seiner Statorwicklung überschreitet nicht den zulässigen Bereich.
(3) Drehzahl
Die Generatordrehzahl bezieht sich auf die maximale Drehzahl der Hauptwelle des Generators innerhalb einer Minute. Dieser Parameter ist einer der wichtigsten Parameter zur Beurteilung der Generatorleistung.
(4) Häufigkeit
Die Frequenz bezeichnet den Kehrwert der Periodendauer der Wechselstrom-Sinuswelle im Generator und wird in Hertz (Hz) gemessen. Beträgt die Frequenz eines Generators beispielsweise 50 Hz, ändert sich die Richtung des Wechselstroms und anderer Parameter 50 Mal pro Sekunde.
(5) Leistungsfaktor
Der Generator erzeugt Strom durch elektromagnetische Umwandlung. Seine Ausgangsleistung lässt sich in Blindleistung und Wirkleistung unterteilen. Die Blindleistung dient hauptsächlich der Erzeugung eines Magnetfelds und der Umwandlung von Elektrizität in Magnetismus; die Wirkleistung steht den Verbrauchern zur Verfügung. Der Anteil der Wirkleistung an der Gesamtausgangsleistung des Generators entspricht dem Leistungsfaktor.
(6) Statoranschluss
Die Statorschaltung eines Generators kann in zwei Typen unterteilt werden, nämlich in Dreieckschaltung (△-förmig) und Sternschaltung (Y-förmig), wie in Abbildung 9 dargestellt. Im Generator sind die drei Wicklungen des Generatorstators üblicherweise in Sternschaltung angeordnet.
(7) Isolationsklasse
Die Isolationsklasse eines Generators bezieht sich hauptsächlich auf die Hitzebeständigkeit seines Isoliermaterials. Im Generator stellt das Isoliermaterial eine Schwachstelle dar. Bei zu hohen Temperaturen altert das Material schnell und kann sogar beschädigt werden. Daher variiert auch die Hitzebeständigkeit verschiedener Isoliermaterialien. Dieser Parameter wird üblicherweise mit Buchstaben dargestellt: y steht für eine Hitzebeständigkeit von 90 °C, a für 105 °C, e für 120 °C, B für 130 °C, f für 155 °C, H für 180 °C und C für eine Hitzebeständigkeit über 180 °C.
(8) Sonstige
Der Generator enthält neben den oben genannten technischen Parametern auch Angaben wie die Phasenanzahl, das Gesamtgewicht und das Herstellungsdatum. Diese Angaben sind intuitiv und leicht verständlich und dienen vor allem Anwendern als Orientierungshilfe bei der Nutzung oder beim Kauf.
3. Symbolische Kennzeichnung des Generators in der Leitung
Der Generator ist eine der wichtigsten Komponenten in Steuerschaltungen, beispielsweise in elektrischen Antrieben und Werkzeugmaschinen. Beim Erstellen des Schaltplans für die jeweilige Steuerschaltung wird der Generator nicht in seiner tatsächlichen Form dargestellt, sondern durch Zeichnungen, Diagramme, Buchstaben und andere Symbole, die seine Funktion repräsentieren, gekennzeichnet.
Veröffentlichungsdatum: 15. November 2021
