Hallo zusammen,
da eine der nächsten Fragen lauten wird, worin für uns der
Unterschied besteht ob eine Stern - oder Dreieckschaltung zu bevorzugen
ist, hier die Antwort vorhergenommen
.
Dies ist das Schaltbild für die im ersten Bild gezeigte Anordnung der
12Spulen im Stern. Drei Farben für die drei Stränge, ein Strang besteht
(in diesem Fall) aus vier Spulen.
Die Anfänge der drei Phasen werden jeweils als U,V,W ans Klemmbrett
(oder Anschlußschrauben) herausgeführt, die Enden X,Y,Z werden in der
Mitte als "Stern" verbunden.
Plant man nun einen Generator, hat bereits seine Magnete gekauft, steht
aber mit der Berechnung der erzeugten Spannung mit den Werten von
Feldstärke usw. auf dem Kriegsfuß, so kann man einen
provisorischen Aufbau benutzen um mittels Test mit
einer Spule
und ev. verschiedenen Windungszahlen herausfinden, welche Spannung
ungefähr nach der Gleichrichtung z.B. als Leerlaufspannung zu erwarten
ist. Mit diesem Test kann ich also die erforderlichen Windungen für die zu
wickelnden Spulen ungefähr ermitteln!
Wenn also meine Testspule z.B 65Windungen hätte mit einem ohmschen
Widerstand von 0,3Ohm, und ich treibe meine Rotorscheiben mit einer
bestimmten Drehzahl an z.B. 100U/min, und mein Meßgerät würde eine
Wechselstromspannung von z.B. 2V anzeigen, so könnte man hieraus
folgendes schließen:
In einem Strang sind vier Spulen hintereinander geschaltet, deshalb wird
sich die erzeugte Spannung addieren. Wir messen eine Spg. Ustrang von
4 * 2V = 8Volt (U gegen X gemessen).
Wenn wir aber die Spannung am Klemmbrett zwischen zwei Phasen, also
z.B. zwischen U und V messen(Uuv) so haben wir zwei Phasen
hintereinander zu betrachten, wir haben 8 hintereinander geschaltete
Spulen. Wir können jetzt aber nicht einfach nochmal 8Volt hinzuaddieren,
da der Strang V-Y nicht optimal von den Magneten überlaufen wird.
Es werden ja immer nur z.B. vier Spulen (U-X) optimale Spannung zu
einem bestimmten Zeitpunkt erzeugen, durch die 120° Verschiebung
werden die vier Spulen des Stranges V-Y und W-Z nur anteilig Spannung
erzeugen. Deshalb gibt es hier die Formel für die Spannung zwischen zwei
Strängen gemessen:
Uuv = Ustrang(U-X) * 1,732 (Der Wert 1,732 entspricht dem Wert
"Wurzel aus 3")
Bezogen auf unseren Spulenwert wäre das 1,732 * 8Volt = 13,86Volt
Wechselspannung (AC) gemessen an U gegen V am Klemmbrett.
Legen wir jetzt die Spannung an einen Gleichrichter, so wird die gleich-
gerichtete Spannung (DC)ca. 1,4 mal so hoch sein wie die AC
Wechselspannung.
In unserem Fall wären das also 13,86Volt(Ac) * 1,4 = 19,4Volt
In der Realität sähe es aber so aus, daß durch die Gleichrichtung an den
Gleichrichterdioden nochmal ca. 0,7Volt pro Diode, macht bei zwei Dioden
1,4Volt abfallen würden. Die müßten wir also nochmal abziehen.
19,4Volt -1,4Volt = 18Volt bei 100U/min
Somit könnte man also folgendes sagen:
Für eine 12V Ladung, also Ladebeginn ungefähr bei 12,5V, würde diese
Spannung bereits so um die 65-70U/min erreicht, man braucht dann
entsprechend große Flügel um diese Spulenleistung bereits bei der
niedrigen Drehzahl durchzudrehen.
Ist jetzt ein späterer Ladebeginn z.B. 12,5V bei ca 100U/min gewünscht,
(weniger Flügelleistung erforderlich) so kann man es statt mit 65
Windungen mit 40-42Windungen versuchen.
Möchte ich aber auf 24Volt Batterieladung gehen und einen Ladebeginn
bei 100U/min anstreben, so brauche ich mehr Windungen, so um die 90-
95 Windungen, aber auch entsprechende Flügelleistung.
Diese Werte sind natürlich nur annähernd richtig, aber sie stecken schon
einen Rahmen ab von dem, was man erwarten kann.
Zum Vergleich hier auch nochmal die Dreieckschaltung
hier erkennt man, daß die Strangspannung gleich der Klemmenspannung
ist, in unserem Fall also 8Volt.
Wir bekommen hier bei z.B. 100U/min nur die einfache 8V SpannungAC,
die Gleichspannung(DC) = 8Volt * 1,4 = 11,2Volt
abzüglich der 1,4Volt für die Gleichrichtung, ständen hier nur
11,2Volt - 1,4Volt =9,8Volt zum Laden zur Verfügung.
Um hier auf die 12,5 Volt Ladebeginn zu kommen, braucht es dann
schon so um die 150-160U/min.
Sind die Stränge also im Dreieck geschaltet, gibt es bei 100U/min statt
18V nur 9,8Volt, man benötigt entsprechend höhere Drehzahlen zur
Ladung, hat aber ein leichteres Anlaufen.
Da es für uns in der Regel erwünscht ist, die Ladespannung möglichst bei
niedrigen Drehzahlen zu erreichen, werden unsere Generatoren fast
ausschließlich im Stern geschaltet.
So ich hoffe hiermit können alle etwas anfangen, dies ist mein
momentaner Wissensstand zu dieser Sache. Kritik und andere
Kommentare sind erwünscht
