Wie erzeugt ein Schwungrad Strom bei konstanter Spannung?

Ich glaube, ich vermisse hier etwas Einfaches. Meine Frage betrifft den Schwungradspeicher.

Angenommen, wir haben eine gewisse Menge an Energie in einem sich drehenden Schwungrad gespeichert. Das Schwungrad ist an einem Generator befestigt. Das Schwungrad (und damit der Generator) würde sich also zunächst schnell drehen und dann allmählich langsamer werden, wenn die Rotationsenergie in elektrische Energie umgewandelt wird.

Nach meinem Verständnis nimmt die induzierte Spannung ab, wenn die Winkelgeschwindigkeit der Generatorspule abnimmt. Wie kommt es also, dass wir mit diesem Aufbau Strom bei einer konstanten Spannung erhalten können? Verstehe ich die Funktionsweise des Generators falsch?

Vielen Dank im Voraus.

Wenn du sagst the generator, was meinst du damit? Eine bestimmte Instanz eines Generators? - Wo befindet sich? Oder vielleicht eine bestimmte Art von Generator? Hast du die Wiki-Seite gelesen? en.wikipedia.org/wiki/Electric_generator
Als Hintergrund sollten Sie zunächst verstehen, was eine Synchronmaschine ist. Dann verstehen Sie, dass ein Schwungradgenerator offensichtlich keine Synchronmaschine ist. Das bedeutet, dass andere Energieumwandlungsgeräte offensichtlich das Bindeglied zwischen dem Generator und dem Netz sein müssen. Vermutlich wird es hier kompliziert. Ein Spannungsregler gehört jedoch dazu. Es ist wie ein "Gearing" von elektrischer Spannung. Natürlich machen die AC-Phasen es unangenehmer, aber das sind die Grundlagen.

Antworten (2)

Das Problem der Aufrechterhaltung einer konstanten Spannung ist nicht auf Schwungräder beschränkt, sondern ist für alle Arten von Generatoren wichtig. Kraftwerke müssen unabhängig von der momentanen Belastung des Netzes eine konstante Spannung erzeugen, aber so funktioniert ein einfacher elektrischer Generator nicht - er dreht sich unter Last langsamer, genau wie Ihr Akkuschrauber, wenn Sie ihn auf dichten Materialien verwenden.

Was Sie brauchen, ist eine Art Spannungsregler , so wie Sie einen in Ihrem Auto brauchen. Wie Sie einen in einen elektrischen Energiespeicher mit Schwungrad implementieren würden, wäre dann ein technisches Problem - Sie müssten darüber nachdenken, wie Sie die Winkelgeschwindigkeit so regulieren, dass die Ausgangsspannung Ihren Anforderungen entspricht.

Abhängig von der Art des elektrischen Geräts, das Sie mit Strom versorgen möchten, müssen Sie dem Spannungsabfall möglicherweise nicht so viel Aufmerksamkeit schenken, z. B. funktionieren billige Batterien, die Ihre Digitalkamera nicht mehr mit Strom versorgen, immer noch einwandfrei in der Fernbedienung Ihres Fernsehgeräts.

Generatoren haben oft zwei Wicklungssätze – einen auf dem Stator (feststehend) und den anderen auf dem Rotor (drehend). Einer wird als Erreger ausgewählt/konstruiert (könnte entweder der Rotor oder der Stator sein); Dem Erreger wird eine kleine Menge elektrischer Energie zugeführt, um ein Magnetfeld aufrechtzuerhalten. Die andere Wicklung erzeugt den Ausgang, wenn sie sich durch das vom Erreger erzeugte Feld bewegt (oder das Feld des Erregers um ihn herum bewegt). Das Verändern des Stroms im Erreger verändert die Stärke seines Magnetfelds und folglich die erzeugte Ausgangsspannung. Wenn also das Schwungrad langsamer wird, kann der Erregerstrom nach Bedarf erhöht werden, um die Ausgangsspannung konstant zu halten. Bei dieser Art von Anordnung kann ein elektronischer Spannungsregler verwendet werden, um den Eingang des Erregers als Reaktion auf die Ausgangsspannung zu steuern.