24 Wie bei einem Elektromotor wird der feststehende Teil des Generators Stator, der sich drehende Teil Läufer oder Rotor genannt. Bei hohen Spannungen tritt bei der Stromabnahme an den Schleifringen eine starke Funkenbildung auf. Diese kann man verhindern, wenn anstelle der Induktionsspulen das Magnetfeld rotiert. Man verlegt daher die Induktionsspulen in den Stator und die Spulen zur Erzeugung des Magnetfeldes in den Rotor (Abb. 13.4). Der rotierende Elektromagnet heißt auch Polrad. Durch diese Anordnung wird es möglich, dass die induzierte Wechselspannung ohne Schleifring direkt an den Enden der unbewegten Wicklungen des Stators abgenommen werden kann. Die Regelung der Spannung erfolgt durch Änderung der Stärke des rotierenden Magnetfeldes. Die Frequenz der Wechselspannung hängt von der Drehzahl des Läufers ab. Die für den rotierenden Elektromagnet notwendige Gleichspannung kann durch einen Gleichrichter oder von einem Gleichstromgenerator erzeugt werden. Sie ist verhältnismäßig niedrig und kann daher ohne wesentliche Funkenbildung über Schleifringe zugeleitet werden. Abb. 13.5 zeigt das Prinzip eines Gleichstromgenerators. Auch Tachometer und Drehzahlmesser sind Gleichstromgeneratoren. Ein Beispiel für einen Wechselstromgenerator ist der Fahrraddynamo (Abb. 13.7). Über ein Laufrad, das durch die Bewegung des Rades rotiert, wird ein Permanentmagnet in Rotation versetzt. Er induziert in der Spule am Stator eine Wechselspannung für die Beleuchtung des Fahrrades. Wechselstromgeneratoren (alternating current generator) in Elektrizitätswerken werden mit einer Wasser- oder mit einer Dampfturbine angetrieben. Sie haben im Stator mehrere Induktionsspulen und erzeugen Spannungen von mehreren Kilovolt. Du bist dran – zeige deine Kompetenz: 13.1 Beschreibe nach Abb. 13.3 die Änderung der Wechselspannung in Abhängigkeit von der Lage der Leiterschleife. 13.2 Erkläre anhand von Abb. 13.5 das Zustandekommen einer pulsierenden Gleichspannung in Abb. 13.6. 13.3 Recherchiere, wie viele Windkraft-Anlagen es derzeit in deinem Bundesland und in ganz Österreich gibt. Ermittle weiters, welche Leistung in Megawatt eine Anlage im Durchschnitt ungefähr liefert. 13.7 Schnitt durch einen Fahrraddynamo Verbindungsleitungen Verbindung über Rahmen Dauermagnet Laufrad Blechpaket Spule 6 V, 3 W 13.6 Diagramm einer pulsierenden Gleichspannung. Diese ändert ihre Stärke, aber nicht ihre Richtung. U t Der Kollektor kehrt die Stromrichtung um. erste halbe Umdrehung zweite halbe Umdrehung 13.5 Prinzip eines Gleichstromgenerators Der Läufer wird angetrieben. Durch den Kollektor wird die induzierte Wechselspannung gleichgerichtet. Die für den Elektromagnet notwendige Spannung wird vom Generator selbst erzeugt. Schleifkontakt Generatoren sind Maschinen zur Erzeugung von elektrischen Spannungen mit Hilfe der Induktion. Je nach Bauart liefern sie Gleich- oder Wechselspannung. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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