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Wie Funktioniert Ein Generator? Ein Umfassender Leitfaden Für Generatoren

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1 März 2022

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Diagramm, wie ein Generator Strom erzeugt. (Briggs & Stratton Q6500)

Wie funktioniert ein Generator? Wir alle wissen, dass Generatoren Strom für uns produzieren, aber die meisten Leute verstehen nicht wirklich, wie Generatoren tatsächlich funktionieren. Auch wenn es vielen egal ist, manche schon. Dieser informative Artikel wird Ihnen helfen, alle Ihre Fragen zu beantworten.

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Einführung | Wie Funktioniert Ein Generator?

Ein elektrischer Generator wandelt rotierende mechanische Energie in elektrischen Strom um. Dampfturbinen und Gasturbinen sind alles Quellen mechanischer Energie.

1831 entdeckte der britische Wissenschaftler Michael Faraday die elektromagnetische Induktion. Ein beweglicher Magnet, der in der Nähe eines elektrischen Leiters platziert wird, erzeugt eine elektromotorische Kraft darin. Durch seine Entdeckung wurde Elektrizität von einer Kuriosität in eine leistungsstarke neue Technologie verwandelt. Es ist das Prinzip hinter dem elektrischen Transformator und Generator.

Die sich drehende Scheibe bewirkte, dass ein elektrischer Strom nach außen abgestrahlt wurde. (Mehr)

Michael Faraday baute den ersten elektromagnetischen Generator, die sogenannte Faradaysche Scheibe. Es wurde aus einer Kupferscheibe hergestellt, die sich zwischen den Polen eines elektrischen Hufeisenmagneten drehte. Es erzeugte eine kleine Gleichspannung und einen kleinen Strom. Seine Erfindung war zu ineffizient, um von großem praktischen Wert zu sein.

Seine Prinzipien wurden später von Experimentatoren verwendet, um zu entdecken, dass mehrere Windungen in einer Drahtspule höhere und nützlichere Spannungen erzeugen können. Diese Erkenntnis, dass die Ausgangsspannung proportional zur Windungszahl der Spulen ist, ist die Grundlage der heute verwendeten Generatoren und Transformatoren. Generatoren können so ausgelegt werden, dass sie jede gewünschte Spannung erzeugen, indem die Anzahl der Windungen variiert wird.

Diese Entdeckung entwickelte sich zu den hochentwickelten Generatoren, die wir heute verwenden. Erste Generatoren nutzten Permanentmagnete, um kinetische Energie in mechanische Energie umzuwandeln . Einst produzierten sie fast den gesamten verbrauchten Strom.

Heute verwendet der Generator einen Elektromagneten und keine Permanentmagnete mehr. Ein Elektromagnet ist ein durch Elektrizität in einer Drahtspule erzeugter Magnet. Der Aufbau des Generators unterscheidet sich von dem mit Permanentmagneten. Es hat eine Reihe von isolierten Drahtspulen, die einen stationären Zylinder (den Stator ) bilden. Der Rotor ist der rotierende Elektromagnet, der in diesem Zylinder montiert ist.

Wenn sich der Elektromagnet dreht, induziert er in jedem Abschnitt des Stators einen kleinen elektrischen Strom. Jeder Abschnitt des Stators ist ein separater kleiner elektrischer Leiter. Jeder Abschnitt erzeugt einen kleinen Strom, der sich zu einem großen Strom kombiniert. Dieser Strom ist der Strom, der durch die Stromleitungen von den Generatoren zu den Verbrauchern fließt.

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Aktuelle tragbare Generatoren und Haus-Backup-Generatoren folgen den gleichen Prinzipien wie Industrieanlagen. Ein Benzinmotor treibt eine Lichtmaschine an, die den Strom erzeugt.

Einige Generatoren erzeugen nur 120 Volt Wechselstrom, während andere 120 oder 240 Volt Wechselstrom erzeugen. Es erzeugt Strom mit einer von zwei Methoden. Der reguläre Open-Frame-Generator verwendet einen auf elektromagnetischer Erregung basierenden Multipol-Generator. Der Wechselrichter-Generator ist eine neuere Version, die einen bürstenlosen Generator und Seltenerd-Magnete verwendet, um Strom zu erzeugen. Der Ausgang wird umgewandelt und an einen Wechselrichter geliefert, der das Signal bereinigt.

In dieser Diskussion erkläre ich genauer, wie ein tragbarer Generator funktioniert und vergleiche ihn sogar mit Standby-Generatoren für das ganze Haus.

Was Sind Die Komponenten Der Komponenten Eines Generators?

Um zu verstehen, wie ein Generator gut funktioniert, beginnen Sie mit der Sezierung des Generators und besprechen Sie kurz die verschiedenen Komponenten.

Generator

Die Lichtmaschine ist das Bauteil, das den Strom erzeugt . Wir nennen die Maschine einen Generator, weil sie Strom erzeugt, nicht weil sich ein Generator im Inneren befindet. Eine Lichtmaschine wird als Lichtmaschine bezeichnet, während ein Gleichstromgenerator als Dynamo bezeichnet werden sollte.

Moderne Synchrongeneratoren verwenden Drehfeldgeneratoren. Die Ankerwicklungen sind stationär und liefern die Leistung ohne Bürsten. Die Schleifringe und Bürsten liefern die Gleichstromerregerleistung an die umlaufenden Feldwicklungen, so dass das elektrisch erzeugte Magnetfeld rotiert.

Lichtmaschine vs. Generator – Was ist der Unterschied?

Die Drehzahl des Drehfeldes ist gleich der Drehzahl des Motors; sie bestimmt die Frequenz der Wechselspannung. Der Regler regelt die Spannung und Stromstärke durch die Steuerung des Stroms der Gleichstrom-Feldwicklungen. Der Generator wandelt die Motorleistung in elektrische Leistung um. Die von einem Synchrongenerator erzeugte Spannung und Stromstärke kann präzise gesteuert werden. Bei wechselnden Lasten kann er die Frequenz jedoch nicht immer konstant halten. Sie hören dies als kleinen Abfall der Motordrehzahl, wenn der Generator belastet wird.

Die Wechselstromfrequenz hängt von zwei Faktoren ab: der Polzahl einer Lichtmaschine und der Drehzahl, mit der sich die Lichtmaschine dreht (U/min). Ein zweipoliger Generator muss eine konstante Drehzahl von 3600 U/min aufrechterhalten, um 60 Hz bereitzustellen. Ein vierpoliger Generator dreht mit 1800 U/min, um 60 Hz zu erzeugen. Gasmotoren sind bei 1800 U/min untermotorisiert. Sie können nur bei 4000 U / min maximale Leistung erbringen. Um den Motor in seinem Leistungsband zu halten, verwenden Generatoren zweipolige Wechselstromgeneratoren. Der Regler regelt die Frequenz bei 60 Hz, indem er die Motordrehzahl mit einem Schrittmotor auf 3600 U/min regelt.

Spannungsregler

Der Spannungsregler steuert den Strom in DC-Feldwicklungen. Er misst die Ausgangsspannung und vergleicht sie dann mit einer Referenzspannung. Um die Ausgangsspannung auf dem Nennwert zu halten, passt die Schaltung das Erregerpotential der Magnetfeldwicklungen an.

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Kühl- und Abgassysteme

Da Synchrongeneratoren viel Wärme produzieren, ist ihre Kühlung entscheidend. Um die Lichtmaschine und den Motor in tragbaren Generatoren zu kühlen, wird erzwungene Luftzirkulation verwendet. Der Lüfter, der den Motor antreibt, saugt kühle Luft aus der Atmosphäre an und bläst sie in die Motoren. Die gesamte erwärmte Luft wird wieder in die Atmosphäre abgegeben. Open-Frame-Generatoren leiten die Wärme effektiver ab, aber Lüfter-, Motor- und Generatorgeräusche sind viel lauter. Noise Blanking ist nicht verfügbar und kann dazu führen, dass das Rauschen für andere irritierend ist. Um das Geräusch erträglich zu machen, bewegen Sie den Generator von Personen weg.

Motor

Generatormotoren sind kleine, stationäre Industriemotoren. Die meisten Motoren, die in tragbaren Generatoren verwendet werden, sind Viertaktmotoren. Viertaktmotoren erzeugen bei 3600 U/min mehr Drehmoment als Zweitaktmotoren und können sich an Reinluftvorschriften anpassen. Der Leistungsbedarf des Generators bestimmt die Motorgröße. Sie reichen von 50-ccm-Overhead-Valve-Motoren (OHV) bis hin zu Zweizylinder-670-ccm-4-Takt-OHV-Motoren.

Zur Kühlung verwenden alle Motoren Druckluft vom Lüfter, der an einem Ende der Kurbelwelle angebracht ist. Die meisten tragbaren Generatoren verwenden dieselbe Luft, um die Lichtmaschine zu kühlen, aber einige Modelle haben einen zweiten Lüfter.

Große und kleine Motoren verwenden Transistor-Magnetzündungssysteme, um sicherzustellen, dass der Motor sofort startet und reibungslos läuft. Kleinere Motoren haben ein Rücklaufstartersystem, bei dem Sie am Kabel ziehen müssen, um den Motor einzuschalten. Einige größere Generatoren verfügen über einen zusätzlichen 12-Volt-Elektrostarter zum Starten des Motors. Der Reversierstarter bleibt für die Verwendung als Backup.

Normalerweise wird Öl verwendet, um den Motor zu schmieren. Mir ist nur ein tragbarer Generatormotor bekannt, der eine Ölpumpe hat, um die Ölzirkulation zu erzwingen.

Um die Emissionsvorschriften zu erfüllen, verwenden alle Motoren bleifreies Benzin mit einer Oktanzahl von 86 oder mehr. Diese Kompressionsverhältnisse können auch ziemlich hoch sein. Die Abgase der Generatormotoren reduzieren den Geräuschpegel so weit wie möglich. Um Buschbrände zu verhindern, installieren sie auch einen Funkenschutzschirm in den Auspuffen.

Kraftstoffsystem

Kraftstofftanks sind normalerweise Stahleinheiten und oben auf der Lichtmaschine und dem Motor montiert. Sogar kleine Motoren können einen schwimmenden Vergaser verwenden. Aus diesem Grund müssen wir den Generator auf ebenem Boden verwenden. Es verwendet eine Kraftstoffabsperrung, um die Kraftstoffzufuhr vom Tank zum Vergaser zu schließen. Sie verwenden es mit einem Ablassventil, das an einigen Vergasern angebracht ist, um Kraftstoff aus dem System abzulassen. Wenn Ihre Vergaser kein Ablassventil haben, schließen Sie das Kraftstoffabsperrventil während Sie den Motor laufen lassen und lassen Sie den Vergaser trocknen. Die Vergaser der meisten Generatoren verwenden einen manuellen Choke für den Kaltstart. Generatoren, die mit Fernstart-Anhängern ausgestattet sind, verwenden meistens einen automatischen Choke. Der Vergaser ist durch einen trockenen, auswaschbaren oder Wegwerffilter vor dem Einatmen von schmutziger Luft geschützt.

Akkuladegerät

Einige Generatoren bieten einen Batterieladeausgang zum Laden von Autobatterien. Die Lichtmaschine hat zu diesem Zweck normalerweise eine separate kleine Wicklung. Ein Gleichrichter wandelt den Wechselstrom von dieser Wicklung in ungeregelte 12 Volt Gleichstrom auf dem durch eine Sicherung geschützten Bedienfeld um.

Fortschrittlichere Generatoren mit Elektrostartern sind auf eine kleine Bordbatterie angewiesen, um den Motor zu starten. Während Sie den Generator verwenden, hält das Batterieladegerät die Batteriespannung konstant. Dieses Ladegerät lädt die Batterie mit einer ungeregelten 12-Volt-Gleichspannung. Um eine Überladung zu vermeiden, regelt das eingebaute Batterieladegerät die Lademenge, die an die Batterie abgegeben wird.

Schalttafel

Das Bedienfeld bietet eine bequeme Möglichkeit, alle Bedienelemente und Spannungsausgangsbuchsen zu montieren. Sie befestigen es normalerweise an einer Seite des Generators, aber bei einigen Modellen ist es an einem Ende montiert. Bedienelemente, Ausgänge und Stromschutzschalter sind übersichtlich gruppiert und deutlich gekennzeichnet. Für einige Modelle sind Gummiabdeckungen erhältlich, um die Ausgänge vor Feuchtigkeit und Staub zu schützen. Diese Steckverbinder sind sehr langlebig und können über einen längeren Zeitraum verwendet werden, ohne den Kontakt zu verlieren.

Westinghouse Control Panels sind einfach zu bedienen

Dimensionierung Von Generatoren

Hersteller geben die Größe eines Generators entweder in Watt (W) oder Kilowatt (kW) an. Sie können auch Volt-Ampere oder Kilovolt verwenden, um die Größe eines Generators auszudrücken. KW ist die Einheit der Wirkleistung und kVA ist eine Einheit der Wirkleistung plus Blindleistung. Der kVA-Wert ist immer höher als der Kilowatt-Wert.

Den Leistungsbedarf des Generators berechnen wir anhand der Wattzahlen. Die VA ist die RMS-Spannung und die RMS-Stromstärke. Diese Informationen werden verwendet, um Gerätelasten, Schutzschaltungen und Kabelgrößen zu spezifizieren.

Die Spezifikationen geben die Größe von Generatoren mit zwei Nennwerten an: Startleistung, Startleistung oder Laufleistung. Die maximale Leistung, die ein Generator kontinuierlich liefern kann, wird als laufende Watt oder Nennleistung bezeichnet. Die maximale Leistungsabgabe des Generators für einen kurzen Zeitraum wird als Startleistung bezeichnet. Es ist ein Puffer, der zusätzliche Leistung für Geräte und Werkzeuge bereitstellt, die diese beim Start benötigen.

Tragbarer Generator Im Vergleich Zu Haus-Backup-Generator

Tragbare Generatoren sollen tragbar sein; Sie müssen in der Lage sein, den Generator ohne spezielle Ausrüstung zu bewegen und zu transportieren. Das Gewicht des Generators begrenzt seine Leistung und Tragbarkeit.

Profis installieren zu Hause Backup-Generatoren, weil sie schwer und dauerhaft sind. Sie verbinden den Generator mit einem automatischen Umschalter mit der Hausverkabelung. Der Generator ist auf einem soliden Fundament montiert und mit schalldämpfendem Material verkleidet. Diese Einheiten sind mit Schüttgutlagereinrichtungen ausgestattet.

Im Vergleich zu tragbaren Generatoren sind Heimgeneratoren teuer. Die Installationskosten für den Hausgenerator sind ebenfalls hoch, von bis Trotz der damit verbundenen Kosten bieten sie einige Vorteile gegenüber den tragbaren Generatorinstallationen.

Tragbare Generatoren

Neben der Stromversorgung des Hauses können Sie tragbare Generatoren auf Baustellen verwenden . Sie können es in abgelegene Gebiete mitnehmen und es für Tailgating oder Food Trucks verwenden. Neben ihrer Vielseitigkeit sind sie auch günstiger.

Als Heim-Backup-Einheit haben sie jedoch viele Nachteile:

Tragbare Generatoren versorgen vorgewählte Schlüsselgeräte, aber nicht alle.
Um den Leistungsverlust zu erkennen, müssen Sie anwesend sein. Sie müssen den Generator aus dem Lager nehmen, erden und Kraftstoff nachfüllen.
Es kann erforderlich sein, es vor stürmischem Wetter zu schützen.
Der Generator muss an einen Transferschalter angeschlossen werden. Danach kann der Generator gestartet und die Stromkreise manuell geschaltet werden.
Sie müssen Ihr Fahrzeug je nach elektrischer Belastung und Größe betanken.
Es ist wichtig, Ihren Kraftstoffstand und Ihre Stromlasten regelmäßig zu überprüfen.
Sie müssen den Generator stoppen, wenn die Netzstromversorgung wiederhergestellt ist, und ihn für die Speicherung vorbereiten.

Home-Standby-Generatoren

Diese Einheiten sind nicht tragbar, sondern fest installierte Installationen zur Sicherung der Hausstromversorgung.
Sie versorgen entweder das gesamte Haus oder ausgewählte Stromkreise, indem sie die Last überwachen.
Es erkennt, wenn der Netzstrom ausfällt und startet den Generator automatisch.
Ohne Ihr Zutun schaltet der Strom unbeaufsichtigt auf den Generator um und dieser steuert die Hauskreise automatisch.
Der Generator muss nicht nachgetankt werden, wenn er an Ihre Erdgasleitung angeschlossen ist.
Diesel und Propan bieten eine lang anhaltende Leistung.
Einige Installationen können mit Ihrem Smartphone, Tablet oder Computer aus der Ferne überwacht werden.

Kraftstoffauswahl

Sie bevorzugen Erdgas, sofern in ausreichender Menge vorhanden, da es sauber verbrennt, der Preis angemessen ist und Ihr Generator auf unbestimmte Zeit läuft.

Propan kann sauber verbrannt und in einem Außendrucktank gelagert werden. Es wird vor Ort gelagert und muss neu befüllt werden. Propan wird verwendet, wenn die Erdgasversorgung begrenzt oder nicht verfügbar ist.

Diesel ist nicht brennbar und muss nicht unter Druck gesetzt werden. Auf der negativen Seite ist die Verbrennung nicht so sauber wie bei Erdgas oder Propan, und Sie müssen Diesel stabilisieren, um ihn frisch zu halten.

Kleinere tragbare Generatoren verwenden hauptsächlich Benzin. Benzin hat eine begrenzte Haltbarkeit und muss in luftdichten explosionsgeschützten Behältern aufbewahrt werden. Um ein Verkleben des Benzins zu verhindern, müssen Sie es stabilisieren und die Kraftstoffleitungen entleeren, bevor der Generator gelagert werden kann.

Beispiele Für Generatorinstallationen

Macht nur die Grundlagen

Diese einfache und wirtschaftliche Lösung bietet Backup-Schutz für kritische Stromkreise wie Kühlschrank, Brunnenpumpe, Ofen, Sumpfpumpe und Kühlschrank. Sie beginnen bei 7.000 Watt und die Kosten beginnen bei zzgl. Installationsgebühren, je nachdem, für welches Unternehmen Sie sich entscheiden. Die Preise werden variieren.

Wo immer es gebraucht wird

Schutz für das ganze Haus, ohne für die größeren Generatoren zu bezahlen, die das ganze Haus versorgen. Sie können alle Ihre Schaltkreise schützen. Es schaltet den Strom ein und aus, je nach den Bedürfnissen der verschiedenen Geräte. Je nach Installation liefern sie zwischen 16.000 Watt bis 22.000 Watt und die Preise beginnen bei plus Installation. Preise können variieren. Wählen Sie mit Bedacht. Informieren Sie sich über den Ruf des Unternehmens.

Alles was du brauchst

Diese Einheiten bieten vollständige Sicherheit. Der Strom wird automatisch eingeschaltet, wenn ein Problem auftritt, und bleibt im ganzen Haus eingeschaltet. Der verfügbare Leistungsbereich liegt zwischen 22.000 Watt und 150.000 Watt. Die Preise reichen von bis

Unterschied Zwischen Wechselrichter-Generator Und Konventionellem Generator

Ein Problem des regulären Generators sind Verzerrungen im Wechselstromsignal der Wechselstromgeneratoren. Obwohl es keine reine Sinuswelle ist, simuliert es eine. Die folgende Zeichnung zeigt die Welle eines typischen Nicht-Inverter-Generators.

Der Westinghouse WGen7500 ist ein Beispiel für einen typischen Gasgenerator.

Signalverzerrungen durch Konstruktionsfehler in einer Lichtmaschine sind fast immer nicht wichtig. Empfindliche Elektronik wie WLAN-Einheiten, an ein Ladegerät angeschlossene Mobiltelefone, Radios und Computer können jedoch überhitzen und Fehlfunktionen aufweisen.

Frequenzverschiebungen

Auch der Synchronbetrieb eines motorbetriebenen Generators ist schwer zu kontrollieren. (. Auch in unserem vorherigen Artikel Inverter Vs Generator? Was ist der Unterschied? Er muss eine Sinuswelle mit einer konstanten Frequenz von 60 Hz mit weniger als 1% Abweichung liefern. Die Drehzahl des Motors bestimmt jedoch die Wechselstromfrequenz, die ist schwierig genau zu regeln. Der Motor muss dazu konstant 3600 U/min halten, aber bei einer Änderung der Generatorlast fällt er aus. Bei plötzlichen Laständerungen sinkt die Motordrehzahl oder er beschleunigt. Der Regler reagiert, aber der Motor kann sich nicht anpassen schnell genug, und Drehzahländerungen verzögern sich.Variationen der Motordrehzahl können Frequenzverschiebungen von 60 Hz weg verursachen.

Der Honda EU2200i ist ein Beispiel für einen Wechselrichter-Generator.

Die blaue Sinuswelle in der Zeichnung zeigt eine reine Sinuswelle mit 0% THD. Es ist wichtig, dass die AC-Sinuswelle keine Verzerrungen oder Rauschen aufweist. Die Signalverzerrungen sind beim Vergleich der blauen und schwarzen Linien zu sehen. Da sich die Frequenzen auseinander verschieben, können Sie auch die Frequenzverschiebung sehen, die durch Änderungen der Motordrehzahl verursacht wird. Drehzahländerungen des Induktionsmotors sind ein Zeichen für Frequenzverschiebungen.

Was Ist Die Totale Harmonische Verzerrung?

Die schwarze Linie in diesem Bild ist eine komplexe Sinuswelle, die nur eine Kombination mehrerer Wellenformen ist, die als Harmonische bekannt sind. Die totale harmonische Verzerrung (THD) ist die Summe aller harmonischen Wellen der Spannungs- oder Stromwellenform im Vergleich zu einer reinen Sinuswelle. Seit der Erfindung des Netzstroms gehören die durch die Sinuswelle verursachten harmonischen Verzerrungen zu unserem Leben. Da es in den 1960er Jahren keine nichtlinearen Lasten gab, waren diese zunächst vernachlässigbar. Seitdem wurden nichtlineare Lasten häufiger. Zu diesen Lasten gehören elektronische Vorschaltgeräte und Computernetzteile, industrielle Schweißgeräte sowie Frequenzumrichter.

Unerwünschte harmonische Verzerrungen können höhere Betriebstemperaturen verursachen und den Stromfluss in Stromversorgungssystemen erhöhen. Motoren mit Oberwellen höherer Frequenz können zu übermäßigen Kernverlusten und einer Erwärmung des Rotorkerns führen. Diese Oberwellen höherer Ordnung können auch die Kommunikationsübertragung beeinflussen. Wenn es nicht aktiviert ist, erhöht es die Temperatur der elektronischen Komponenten. Die harmonischen Störungen können die Lebensdauer elektronischer Geräte verkürzen und Stromsysteme beschädigen.

IEEE-Std. 519 empfiehlt Werte für akzeptable harmonische Verzerrungen. 519 empfiehlt Werte für akzeptable harmonische Verzerrungen. Ausgehend von dieser Empfehlung legen sie freiwillige Beschränkungen für Spannungsoberwellen auf 5 % THD und 3 % für jede einzelne Oberwelle fest.

Parallelmodus

In der Industrie sind parallel geschaltete Generatoren üblich, um Redundanz in Notstromanlagen bereitzustellen. Sie verwenden spezielle Schaltgeräte, die von qualifizierten Elektrikern installiert werden müssen. Die Hersteller von Wechselrichtergeneratoren haben einen Weg gefunden, es auch ungeübten Benutzern zugänglich zu machen. Das Wechselrichtermodul unterstützt die Sinuswellensynchronisation, sodass eine kostengünstige Lösung problemlos bereitgestellt werden konnte.

Parallel laufen und deine Leistung verdoppeln |Yamaha EF2000iSv2

Um zwei Wechselrichter-Generatoren im Parallelbetrieb laufen zu lassen, verbinden Sie spezielle Parallelbetrieb-Stecker am Generator mit einem Verbindungskabel. Das Parallelkabel verfügt über ein Anschlussmodul mit Steckdosen, die die doppelte Leistung der einzelnen Generatoren liefern können. Parallelkabelverbinder unterscheiden sich je nach Generatorhersteller. Sie dürfen nur zwei kompatible Wechselrichter-Generatoren desselben Herstellers anschließen.

Durch das Parallelkabel, das zwei Generatoren verbindet, besteht keine Gefahr der Beschädigung der Generatoren, wenn nur ein Generator in Betrieb ist. Da sie jeweils nur einen Generator laufen lassen, können die Wechselrichter damit umgehen. Manchmal kann einem Generator das Gas ausgehen, während der andere noch läuft. Sie können das Parallelkabel nicht an die Generatoren anschließen, wenn diese nicht in Betrieb sind.

Was Ist Das Funktionsprinzip Eines Wechselrichter-Generators?

Der Wechselrichtergenerator erzeugt eine reine Sinuswelle mit der richtigen Frequenz und Amplitude. Dies ist unabhängig von der Motordrehzahl. Die blaue Welle in der Abbildung ist der Ausgang eines Wechselrichters.

Ein Wechselrichtergenerator verwendet einen Motor, um einen mehrpoligen bürstenlosen Wechselstromgenerator anzutreiben, der Seltenerdmagnete verwendet, um mehrere Hochspannungs-Wechselstromsignale zu erzeugen. Das hochfrequente Wechselstromsignal weist Schwankungen sowohl in der Frequenz als auch in der Spannung auf. Es wandelt den Wechselstrom von jedem Pol in Gleichstrom um, der dann zu einem Gleichstromausgang kombiniert wird. Diese Gleichspannung (180-200 VDC) versorgt ein Wechselrichtermodul mit Strom. Der Wechselrichter steuert Leistungsgeräte wie die Motordrehzahl mit einem Mikrocomputer.

Was ist ein Inverter-Generator?

Die Schaltung ist PWM-gesteuert und erzeugt eine eigene 60-Hz-Sinuswelle. Der Wechselrichter verstärkt die Sinuswelle und zieht die Hochspannung DC von Gleichrichtern, um den AC-Ausgang von 120/240 Volt zu erzeugen. Der erzeugte Wechselstrom ist unabhängig von den Signalwerten und Verzerrungen in der Lichtmaschine. Der Mikrocontroller verwendet einen Schrittmotor, um die Motordrehzahl durch Variieren der Drosselklappe zu steuern, um Kraftstoffverbrauch und Geräusche zu minimieren.

Das Bedienfeld enthält einen Spar- oder Geschwindigkeitsschalter, der den Motor auf maximale Leistung sperrt. Dieser Schalter arbeitet in zwei oder drei Modi, damit das Wechselrichtermodul die Motordrehzahl für den leisesten und kraftstoffsparendsten Betriebsmodus steuern kann. Dieser Schalter wird am besten verwendet, um ohmsche oder konstante Lasten wie Beleuchtung, Fernseher, Computer und elektrische Heizungen mit Strom zu versorgen.

Die Motordrehzahl bleibt auf der effizientesten Einstellung, wenn der Modus mit konstanter Drehzahl eingestellt ist. Es wird bei induktiven Lasten wie Staubsaugern, Kältemaschinen, Klimaanlagen und Handbohrmaschinen verwendet.

Hersteller empfehlen, bei hohen Anlauflasten die volle Drehzahl zu verwenden. Der beim Anlaufen des Versorgungsunternehmens erzeugte Anlaufstrom ist augenblicklich und dauert etwa 1 bis 2 Sekunden. Wenn die Last plötzlich ansteigt, kann der Motor nicht sofort Geschwindigkeit aufnehmen. Während der Motor Drehzahl annimmt, fehlt der zum Wechselrichter gelieferte Strom.

Der fortschrittliche Generator, der in Wechselrichtergeneratoren verwendet wird, läuft kühler als der Synchrongenerator, der in herkömmlichen Generatoren verwendet wird. Die Wicklungen sind konstruktionsbedingt freigelegt und werden mit Druckluft gekühlt. Aufgrund der verbesserten Kühlung können Entwickler den Generator mit geräuschreduzierenden Verkleidungen abdecken. Dadurch ist der Generator leiser und hat ein schönes Design.

Wie Viel Kostet Ein Generator?

Eine grobe Orientierung basierend auf Größe/Typ

Wechselrichter- und regulärer Generatorpreisvergleich:

Um einen fairen Kostenvergleich zwischen einem Inverter-Generator und einem konventionellen zu machen, habe ich mich auf die Suche nach leistungsgleichen Modellen eines Herstellers gemacht. Ich habe den Vergleich mit einem zweiten Hersteller wiederholt, um sicherzustellen, dass mein Kostenvergleich fair ist.

Um die Preise aller Generatoren beider Hersteller zu vergleichen, habe ich ihr komplettes Sortiment verglichen. Ein Wechselrichter-Generator und ein Zyklokonverter wurden dann ausgewählt. Ein Direktumrichter wandelt eine Wechselstromwelle mit konstanter Spannung und konstanter Frequenz in eine andere Wechselstromwelle mit niedrigerer Frequenz um. Die Wattzahl beider Generatoren war gleich, also habe ich die Dollarkosten pro kW berechnet. Es stellte sich heraus, dass es /kW für den Inverter-Generator und /kW für das Cycloconverter-Modell war. Dann habe ich die Berechnungen für die Zweitmarke wiederholt. Beide Marken kosten etwa halb so viel wie normale Generatoren.

Bei jedem Hersteller unterscheiden sich die €/kW-Preise zwischen Modellen unterschiedlicher Leistung stark. Um die wirtschaftlichsten Modelle zu finden, habe ich alle Wechselrichter-Generatoren der beiden Firmen verglichen. Ich habe festgestellt, dass der kostengünstigste Wechselrichter von Hersteller A 2200 laufende Watt liefert.

Für Hersteller B ist es ein 2800 Watt Generator. Am teuersten ist der 1000-Watt-Wechselrichter-Generator, der knapp €/kW kostet. Sie können ein billigeres Modell wählen, wenn Sie kluge Entscheidungen treffen. Der durchschnittliche Wechselrichter-Generator kostet zwischen 50 und 90 % mehr als herkömmliche Generatoren.

Kostenunterschied – Lohnt es sich, für Wechselrichter-Generatoren mehr zu bezahlen?

Im obigen Vergleich zahlen Sie für die Wechselrichter-Technologie rund 50 % mehr. Wenn Sie jedoch die Funktionen vergleichen, werden Sie feststellen, dass Sie mehr als nur reine Leistung erhalten.

Einige Modelle verfügen über eine mehrpolige Lichtmaschine. Dies reduziert Wartung und Lärm.
Der Motorverschleiß ist geringer, da der Motor bei aktiviertem Sparschalter mit niedrigeren Motordrehzahlen läuft.
Modelle mit Sparschalter können den Kraftstoffverbrauch senken.
Es liefert sichere, saubere Energie für elektronische Geräte.
Inverter-Generatoren sind viel leiser als herkömmliche Generatoren.
Einige Modelle verfügen über einen Parallelmodus, mit dem Sie zwei identische Invertermotoren parallel betreiben können. Dadurch verdoppelt sich die Leistungsabgabe.
Es ist ansprechend im Design.

Lohnt sich der Aufpreis? Das hängt von Ihren Anforderungen ab.

Tragbare Dual-Fuel-Generatoren

Der Hauptvorteil des Kaufs eines Dual-Fuel-Generators ist die Möglichkeit, entweder Gas oder Propan zu verwenden. Sechs Generatoren wurden verglichen, um zu sehen, wie sich der Benzinverbrauch von Dual-Fuel-Generatoren mit ihrem Propanverbrauch vergleicht. Die Generatoren reichten von 7.500 bis 12.000 Watt Laufleistung.

Dual-Fuel-Motoren können sowohl mit Propan als auch mit Gas betrieben werden, sind also nicht für Propan als ausschließlich dafür ausgelegte Motoren optimiert. Die Propanverbrennung unterscheidet sich von der Benzinverbrennung. Die Verbrauchswerte in den Generatorspezifikationen zeigen, dass ein Propanmotor weniger effizient ist als ein Gasmotor. Sie packen viel in die kleinen Propanvorratsbehälter. Der Vorteil ist, dass der Generator doppelt so lange läuft wie mit einer Gasflasche.

Gas- vs. Propanverbrauch

Wir müssen den Kraftstoffverbrauch zwischen Dual-Fuel-Generatoren vergleichen, indem wir ihre Kilowattstunden pro Gallone betrachten. Wir können die Kilowattstunden für Generatoren mit der gleichen Methode interpretieren wie bei Autos, also Meilen pro Gallone.

Zur Veranschaulichung verwende ich die Spezifikationen für einen Champion Dual Fuel Generator. In diesem Beispiel wird der beliebte Generator 100307 (3500W) verwendet. Es gibt 3,75 Kilowattstunden pro Gallone Benzin. Die Leistung bei Gas beträgt 3500 Watt am Anfang und die Leistung im Betrieb beträgt 3200 Watt.

Es kann mit Propan verwendet werden, um 2,14 Kilowattstunden pro Gallone zu produzieren. Es liefert auch 3150 Start-Watt und 2880 Lauf-Watt.

Daher ist die Leistung bei Propan um 10 % geringer als bei Betrieb mit Gas. Der Propanverbrauch ist 1,75-mal höher als der Gasverbrauch.

Der Hauptvorteil besteht darin, dass es 14,5 Stunden lang mit Propan bei einer Last von 25 % betrieben wird. Es läuft doppelt so lange mit Propan als mit einem Gastank. Die Zahlen der anderen Hersteller liefern die gleichen Verbrauchs- und Leistungsverhältnisse.

Vielseitigkeit

Das vielleicht beste Beispiel für die Vielseitigkeit, die ein Dual-Fuel-Generator bietet, kann eine Naturkatastrophe sein. Einer, der Sie zwingt, den Generator tagelang zu benutzen. Die Benzin- und Propanversorgung kann von Zeit zu Zeit unterbrochen werden. Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass dies bei beiden Stromquellen gleichzeitig passiert. Es ist viel einfacher und bequemer, große Mengen von Propan als Gas zu lagern. Mit einem zuverlässigen Dual-Fuel-Generator können Sie jede gewünschte Kraftstoffart verwenden. Sie können zwischen den beiden Brennstoffen wechseln und haben viele Tage Strom, wenn einer ausgeht.

Wirksamkeit

Dual-Fuel-Generatoren sind mit Propan weniger effizient und produzieren weniger Strom. Dennoch kann es wie jeder andere Generator eine effektive Backup-Maschine sein. Sie müssen Ihr Modell sorgfältig auswählen. Sie sollten beim Vergleich der Modelle die Propanzahlen verwenden und dasjenige auswählen, das die benötigte Wattleistung als Backup liefert. Dasselbe gilt, wenn Sie einen Dual-Fuel-Generator für andere Aufgaben benötigen, z. B. für Campingausflüge oder abgelegene Arbeitsorte.

Dual-Fuel vs Whole House Generatoren

Tragbare Dual-Fuel-Generatoren sind vielseitiger, da sie bei Bedarf laufen, wartungsfreundlich und viel billiger sind. Die Wartung von Generatoren für das ganze Haus ist teuer und erfordert auch eine Installation. Die Dual-Fuel-Fähigkeiten von Dual-Fuel-Modellen machen dauerhafte Hausinstallationen wichtiger als Dual-Fuel-Generatoren.

Anwendungen Und Verwendungen Für Generatoren

Strom-Backup für Ihr Haus

Abhängig von Ihrem Wohnort können Sie feststellen, wie wichtig das Home-Backup für Sie ist. Generatoren können beispielsweise eine lebensrettende Quelle für Primär- und Standby-Strom sein. Ein Generator kann Ihnen helfen, schnell wieder auf die Straße zu kommen.

Standby-Strom für Unternehmen

Unabhängig davon, wie groß oder klein Ihr Unternehmen ist, empfehlen wir Ihnen, in einen Generator zu investieren, um ihn bei Stromausfällen am Laufen zu halten. Elektrische Generatoren bieten Backup-Strom, um bei einem unvorhergesehenen Stromausfall den Geschäftsbetrieb aufrechtzuerhalten. Generatoren können verwendet werden, um Stromreserven zur Kühlung der Umgebung oder zum Schutz von in Kühlern gelagerten Gütern bereitzustellen.

Temporäre Stromversorgung auf einer Baustelle

Auftragnehmer müssen oft an Standorten arbeiten, die keinen Stromanschluss haben. Generatoren sind oft die einzige verfügbare Energiequelle. Ein sorgfältig ausgewählter Generator ist für diese unschätzbaren Elektrowerkzeuge unerlässlich, mit denen Sie wettbewerbsfähig bleiben und der Konkurrenz einen Schritt voraus sind.

Temporärer Strom für einen Bauernhof

Vielleicht brauchen Sie während eines Stromausfalls der letzten Tage Strom, um Hühner zu trösten, die Kühe zu melken und Milch zu pasteurisieren. Auf abgelegenen Farmen ist der Generator die einzige Stromquelle und dann ist eine Festinstallation mit Massenspeicher eine fantastische Lösung. Auch als Backup für Solarstrom.

Wohnwagen/Camping an abgelegenen Orten

Diese Generatoren können verwendet werden, um Beleuchtung, Unterhaltung, Telefone und andere Funktionen auf Camping- und Wohnwagenreisen mit Strom zu versorgen. Möglicherweise können Sie damit sogar Geräte wie Haartrockner und Duschköpfe sowie Klimaanlagen mit Strom versorgen.

Außengastronomie

Bei großen Outdoor-Events wie Hochzeitslocations oder anderen großen Catering-Events kann ein Generator erforderlich sein, um Ihren Food Truck mit Strom zu versorgen. Sie können damit Dunstabzugsventilatoren, Gefrierschränke und Kühlschränke, Licht, Musik und Point-of-Sale-Anwendungen betreiben.

Lebenserhaltung im Notfall

Ein Generator, der eine kleine medizinische Einrichtung mit Strom versorgt, kann lebensrettend sein. Es ist eine großartige Möglichkeit, an der frischen Luft zu sein für diejenigen, die auf Maschinen angewiesen sind, um sie am Leben zu erhalten. Es ist unabhängig vom Netzstrom.

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laufruhiger, emissionsarmer Viertakt-Benzinmotor mit Seilzugstart und 3,5 l Tank...
mit 230 V-Steckdose und 1600 W Nennleistung (Spitzenleistung 2000 W),...
sicherer Stand durch vibrationsdämpfende Gummifüße, einfacher, platzsparender...
Steckdosen: 1x AC, 1x DC für Batterieladegeräte, 2x USB, Gewicht 21,5 kg,...