10 Hauptkomponenten eines Generators

10 Hauptkomponenten eines Generators

Steht aufgrund von Notfällen, extremen Wetterbedingungen, routinemäßigen Wartungsarbeiten oder anderen Gründen keine Primärenergie zur Verfügung, wird ein Generator als Notstromquelle eingesetzt.

Gewerbliche Generatoren erfüllen den gleichen Zweck wie Hausgeneratoren , nur in größerem Maßstab.Sie können Häuser bei einem Stromausfall mit Strom versorgen.

Generatoren sind für Industrie- und Gewerbebetriebe unerlässlich, da diese Gebäude stark auf Geräte mit hohem Leistungsbedarf angewiesen sind. Aufgrund des hohen Energiebedarfs von Gewerbebetrieben sind kommerzielle Generatoren größer, verfügen über robustere Komponenten, leistungsstärkere Motoren und eine höhere Energieausbeute.

Vor der Installation eines neuen Generators ist es entscheidend zu verstehen, wie er funktioniert und welche Funktion seine einzelnen Komponenten haben, um seine Effizienz und die Sicherheit derjenigen, die in seiner Nähe arbeiten, zu gewährleisten.

Wie funktioniert ein Generator?

Jede Komponente eines Generators spielt eine entscheidende Rolle bei der Stromerzeugung. Das Verständnis der grundlegenden Funktionsweise eines Generators trägt wesentlich zu seiner einfachen Bedienung und Funktionalität bei.

Eines der wichtigsten Dinge, die man über Generatoren wissen sollte, ist, dass sie keine Energie erzeugen. Stattdessen nutzen sie Gleich- oder Wechselstrom, um Energie in nutzbare Leistung umzuwandeln.

Zur Stromerzeugung in Gleichstromgeneratoren werden Batterien oder elektromagnetische Induktion mit unidirektionalem Fluss benötigt.

Wechselstrom (AC) durchläuft einen Spannungszyklus von null bis zu einem positiven Maximalwert und kehrt dann zu null zurück. Anschließend durchläuft er einen Spannungszyklus von einem negativen Maximalwert zu null und wieder zurück. Zur Stromerzeugung in Gleichstromgeneratoren (DC) werden Batterien oder elektromagnetische Induktion mit unidirektionalem Fluss benötigt.

Wechselstrom (AC) bewegt sich von Null zu einem positiven Maximum und kehrt dann zu Null zurück. Anschließend bewegt er sich von einem negativen Maximum zu Null und wieder zurück.

Diesel und Erdgas sind die beiden am häufigsten in gewerblichen Generatoren verwendeten Brennstoffe.

Als Hauptenergiequelle verfügen Dieselgeneratoren typischerweise über einen Tank, der an einen größeren Tank angeschlossen oder mit diesem verbunden ist, der vom Benutzer mit Kraftstoff befüllt werden kann.

Der Kraftstoff wird dann im Motor verwendet, der ihn zur Erzeugung mechanischer Energie nutzt, indem er ihn in einen elektrischen Stromkreis presst, um einen elektrischen Strom zu erzeugen.

Dieselgeneratoren beispielsweise starten und erzeugen bei einem Stromausfall automatisch Strom. Sie tun dies, indem sie die Energie der Kraftstoffverbrennung mithilfe der Wärme aus der Luftkompression umwandeln.

Erdgasgeneratoren werden häufig an Erdgasleitungen angeschlossen, und der Energieversorger gewährleistet eine konstante Brennstoffversorgung am Aufstellungsort. In manchen Fällen kann der Erdgasgenerator auf den Betrieb mit Propangas (LPG) umgerüstet und dann für den Notbetrieb an einen größeren Propangastank vor Ort angeschlossen werden.

Wichtige Punkte, die Sie vor dem Kauf eines Generators beachten sollten

a) Umweltverschmutzung

Dieselgeneratoren weisen hohe Emissionen von Luftschadstoffen wie Kohlenmonoxid und Stickoxiden auf.

b) Hohe Installationskosten

Selbst bei niedrigen Kraftstoffpreisen können die Installationskosten eines Generators hoch sein, da sie hohe Fachkenntnisse und umfassendes Wissen über alle Komponenten erfordern.

c) Regelmäßige Wartung

Generatoren benötigen eine gründliche Inspektion, um eine lange Lebensdauer zu gewährleisten. Regelmäßige Kontrollen, insbesondere des Ölwechsels, des Austauschs von Kanälen und anderer beweglicher Teile, sind unerlässlich.

d) Größe und Gewicht

Generatoren können schwer sein und sind daher oft schwierig zu transportieren.

Hauptkomponenten eines Generators

Hauptkomponenten eines Generators

Die Hauptkomponenten eines Generators sind wie folgt:

1) Motor

Der Motor liefert die mechanische Energie für den Generator. Seine Größe ist proportional zur maximalen Leistung des Generators.

Bei der Bewertung eines Generatormotors sind viele Faktoren zu berücksichtigen. Für vollständige Spezifikationen, Betriebsanleitungen und Wartungspläne sollte der Motorenhersteller konsultiert werden.

Generatormotoren nutzen verschiedene Kraftstoffe wie Diesel, Benzin, Propan (flüssig oder gasförmig) oder Erdgas. Kleine Motoren laufen typischerweise mit Benzin, während größere Motoren Diesel, Flüssigpropan, Propangas oder Erdgas verwenden. Einige Motoren können im Dual-Fuel-Modus auch mit Diesel und Erdgas betrieben werden.

2) Lichtmaschine

Ein Generator, auch Lichtmaschine genannt, ist der Teil eines Generators, der aus der mechanischen Eingangsleistung eines Motors elektrische Energie erzeugt. Er besteht aus einer Anordnung beweglicher Teile, die in einem Gehäuse untergebracht sind. Diese Komponenten erzeugen durch die Relativbewegung zwischen Magnet- und elektrischem Feld einen elektrischen Strom.

3) Kraftstoffsystem

Der Tank ist üblicherweise groß genug, um den Generator durchschnittlich 6 bis 8 Stunden lang zu betreiben. Bei kleinen Generatoren ist der Tank in das Generatorgestell integriert. Für gewerbliche Anwendungen kann es erforderlich sein, einen externen Kraftstofftank auf dem Generatorrahmen zu montieren.

Typische Merkmale eines Kraftstoffsystems sind folgende:

a) Schließen Sie die Kraftstoffleitung vom Kraftstofftank an den Motor an. Die Kraftstoffzuleitung befördert Kraftstoff vom Kraftstofftank zum Motor, und die Rücklaufleitung befördert Kraftstoff vom Motor zurück zum Kraftstofftank.

b) Das Entlüftungsrohr des Tanks dient dazu, Druck- oder Unterdruck beim Befüllen und Entleeren des Tanks zu vermeiden. Achten Sie beim Nachfüllen von Kraftstoff darauf, dass die Zapfpistole Metallkontakt mit dem Tank hat, um Funkenbildung zu verhindern.

c) Überlaufanschluss vom Kraftstofftank zum Ablassschlauch. Dieser Anschluss ist erforderlich, damit beim Betanken keine Flüssigkeit auf das Stromaggregat spritzt.

d) Die Kraftstoffpumpe fördert Kraftstoff vom Hauptspeichertank zum Tagestank. Kraftstoffpumpen sind üblicherweise elektrisch.

e) Der Kraftstofffilter trennt Wasser und Fremdkörper vom flüssigen Kraftstoff, um andere Teile des Generators vor Korrosion und Verunreinigung zu schützen.

f) Die Kraftstoffeinspritzdüsen zerstäuben den flüssigen Kraftstoff und spritzen die benötigte Kraftstoffmenge in den Brennraum des Motors ein.

4) Spannungsregler

Hier befindet sich der komplexeste Teil des Generators: Spannungsregler. Sie dienen der Regelung der Ausgangsspannung und sorgen dafür, dass der Generator Strom mit einer stabilen Spannung erzeugt. Ohne sie käme es zu starken Spannungsschwankungen, je nachdem, wie schnell der Motor läuft. Unsere elektrischen Geräte könnten mit einer so unruhigen Stromversorgung natürlich nicht zurechtkommen. Dieser Regler sorgt also dafür, dass alles reibungslos und stabil läuft.

5) Kühlsystem

Kühlsystem

Ein Kühlsystem verhindert die Überhitzung des Generators. Das im Generator abgegebene Kühlmittel gleicht die vom Motor und der Lichtmaschine erzeugte zusätzliche Wärme aus. Anschließend transportiert es die Wärme über einen Wärmetauscher ab und wird außerhalb des Generators abgeleitet.

6) Abgasanlage

Abgasanlage

Die Abgasanlage sammelt die heißen Verbrennungsgase und leitet sie in die Atmosphäre ab. Zusätzlich trägt sie zur Geräuschreduzierung bei, die durch den hohen Abgasstrom entsteht. Das Ansaugsystem arbeitet bei einem Turbomotor mit der Abgasanlage zusammen, um Frischluft durch einen Filter in die Zylinder zu leiten.

7) Schmiersystem

Dieser Teil des Generators ist mit dem Motor verbunden. Er pumpt Öl in den Motor, um die durch Metall-auf-Metall-Kontakt entstehende Gleit- und Rollreibung zu minimieren. Er absorbiert einen Großteil der entstehenden Wärme und sorgt so für einen ruhigen Lauf und eine längere Lebensdauer der Motorkomponenten.

Die Hauptaufgabe des Schmierölsystems besteht darin, sauberes Schmieröl im Motor zu zirkulieren und es mit dem erforderlichen Druck zuzuführen.

8) Batterie

Eine Batterie ist ein Energiespeicher, der von einem Ladegerät zugeführte Energie speichert. Sie wandelt elektrische Energie in chemische Energie und anschließend wieder in elektrische Energie um. Sie versorgt den Anlasser mit Strom, um den Motor zu starten. Sie stellt die notwendige Zusatzleistung bereit, wenn die elektrische Last des Motors die Leistung des Ladesystems übersteigt. Außerdem fungiert sie als Spannungsregler im elektrischen System, der Spannungsspitzen ausgleicht und so Schäden an anderen Komponenten verhindert.

9) Bedienfeld

Hier wird der Generator gesteuert und betrieben. An Generatoren mit Elektrostarter finden Sie zahlreiche Bedienelemente, mit denen Sie verschiedene Funktionen ausführen oder bestimmte Werte ablesen können. Dazu gehören beispielsweise Startknöpfe und Frequenzschalter sowie Anzeigen für Kraftstoff- und Kühlmitteltemperatur.

10) Hauptmontagerahmen

Der Hauptrahmen muss die Generatoren sicher umschließen, da dies vorgeschrieben ist. Der Generator selbst wird darin montiert, und alle Komponenten werden dort zusammengebaut. Der Rahmen hält alles zusammen und kann zur Erhöhung der Sicherheit und zur Schalldämmung entweder offen oder geschlossen sein. Um Beschädigungen zu vermeiden, werden Außengeneratoren üblicherweise in einem wasserdichten Schutzrahmen montiert.

Generatorteile und Zubehör

Generatoren bestehen aus vielen Einzelteilen und Baugruppen und können mit verschiedenen Zubehörteilen verwendet werden. Dazu gehören unter anderem:

a) Lastbank

Lastbänke werden für Diesel- und Gasgeneratorsysteme empfohlen. Sie dienen dazu, den zuverlässigen Betrieb und den Stromfluss verschiedener Stromquellen zu testen, bevor der Generator an eine tatsächliche Last angeschlossen wird. Außerdem helfen sie Dieselgeneratoren dabei, eine vollständige Verbrennung des Kraftstoffs sicherzustellen.

b) Umschalter

Der Umschalter erhöht die Sicherheit des Generators. Er dient der Erdung des Generators und der angeschlossenen Geräte, indem er einen zentralen Anschlusspunkt für den Generator bereitstellt. Geräte und Anlagen können, sobald der Generator in Betrieb ist, an den Umschalter anstatt an den Generator selbst angeschlossen werden. Ein automatischer Umschalter ermöglicht den automatischen Start des Generators bei Ausfall der primären Stromversorgung. Nach Wiederherstellung der Stromversorgung schaltet sich der Generator automatisch ab.

c) Heizkörper

Kühler

Ein Kühler trägt dazu bei, dass Ihr Generator innerhalb seiner empfohlenen thermischen Grenzen arbeitet und so eine Überhitzung vermieden wird.

d) Anhänger

Auf Anhängern montierte kleine und große Generatoren erleichtern den Transport von Generatoren. Sie sind hilfreich für mobile Projekte wie den Straßen- oder U-Bahn-Bau.  

e) Gehäuse

Ein Gehäuse schützt Ihren Generator vor Witterungseinflüssen. Es bietet Wetterschutz und reduziert den Lärm. Das wetterfeste Gehäuse ist vollständig wasserdicht und verhindert so Wasserschäden und Gefahrensituationen durch eindringendes Wasser in die Elektrik. Schallschutzgehäuse eignen sich ideal für dicht besiedelte Gebiete, in denen Generatorgeräusche unerwünscht sind.

Das begehbare Generatorgehäuse bietet mehr Platz für die Wartung und Reparatur des Generators im Inneren.

Häufig gestellte Fragen

1) Was ist ein AVR in einem Generator?

Ein automatischer Spannungsregler (AVR) ist ein elektronisches Gerät, das die Spannung an elektrischen Geräten mit gleicher Last konstant hält. AVRs gleichen Spannungsschwankungen aus und gewährleisten so eine konstante und zuverlässige Stromversorgung.

2) Kann der Generator ohne AVR betrieben werden?

Ungeregelte Generatoren, d. h. Generatoren ohne automatischen Spannungsregler (AVR), können oft den Leistungsbedarf und die Anforderungen der einzelnen, an den Generator angeschlossenen Geräte oder Anlagen nicht ausreichend erfüllen.

3) Wie reguliert ein Generator die Spannung?

Mit steigender Generatorlast erhöht sich der Strom, was zu einem Spannungsabfall führt. Das Erregersystem erfasst diesen Spannungsabfall und erhöht die Feldstärke, um die Spannung wieder auf den gewünschten Wert zu bringen.

4) Was verursacht den Spannungsverlust des Generators?

Mechanische Probleme, wie z. B. verstopfte Kraftstoffeinspritzung oder Filter, führen zu einer unzureichenden Kraftstoffzufuhr zur Maschine, um die Lastanwendung zu bewältigen, und können eine Verlangsamung des Motors sowie eine Reduzierung von Hertz und Volt zur Folge haben.

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