Spannungsstabilisierung für Asynchron-Generator

  • Da es doch recht viele BHKW gibt, die mit AsyGen laufen und das Thema „Inselbetrieb mit einem AsyGen“ zwischendurch immer wieder auftaucht, erscheint es mit sinnvoll, die technische Funktionsweise und Ausführungsmöglichkeiten zu diskutieren. Es geht hier also nicht darum, Vor- und Nachteile gegenüber anderen Optionen abzuwägen, sondern die Technik als solche nach Aufwand und Problemstellungen transparenter zu machen.


    Dazu die Frage in die Runde: Kann jemand etwas genauer erklären, wie die Spannungsstabilisierung beim NE-Dachs funktioniert?


    Wie ich verstanden habe (bzw. meine, verstanden zu haben) werden die Kapazitäten doch in recht groben Schritten geschaltet, das kann eigentlich keine feine Regelung ergeben. Woher „weiß“ der Generator überhaupt, dass er 240/400V machen soll und nicht 220/380 oder 120/200, wie er das anderswo machen soll?

    Lesen gefährdet die Dummheit! Denken gefährdet Vorurteile!
    Der geistige Horizont mancher Menschen hat einen Radius von NULL. Das nennen sie dann Standpunkt.

  • Es wird nichts geschaltet, es wird kapazitive Last gegen induktive Last geregelt um damit eine geregelte Blindstromerregung des Generators zu erreichen.


    Der Generator kennt seine Spannung durch den Aufdruck auf dem Typschild.

    Werkstatt:

    PV 4,8 kWp BHKW Senertec Dachs HR AltölumbauHolzvergaser Atmos DC30GSE

    Haus:

    PV 5,4 kWp Inselwechselrichter 5,0 kW26 kWh Batteriespeicher BHKW Senertec Dachs HR NE Holzvergaser Buderus Logano S161 ● Windrad Makemu Domus 0,0 kW ● Autarkie: 100%

  • Es wird nichts geschaltet, es wird kapazitive Last

    Auch wenn beim NE-Dachs nur wenig geschaltet wird, so wird doch Kapazität zu oder abgeschaltet.


    gegen induktive Last geregelt um damit eine geregelte Blindstromerregung des Generators zu erreichen.

    Das hier was geregelt wird ist mir klar. Aber bisher hat noch niemand was dazu gesagt, wie diese Regelung funktioniert.


    Der Generator kennt seine Spannung durch den Aufdruck auf dem Typschild.

    Genau das kann nicht sein, weil ein Generator per Logik Analphabet ist, der hat noch nicht mal eine Baumschule besucht :-). Ich halte jede Wette, dass die Spannung deutlich höher oder auch deutlich niedriger ausfallen kann, als es auf dem Typenschild steht. Der eine oder andere Einflussfaktor ist mir auch klar, aber mir fehlt der Regelungsfaktor.

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  • Moin,


    die Antwort auf deine Eingangsfrage ist ernüchternd, wenn Notstrom gefordert wird baut(e) man einen Synchrongenerator ein.


    Die Spannungsstabilisierung beim NE ist m.M. auch recht "einfach" erklärbar.


    1. Wie stephans-garage schreibt wird nichts geschalten - damit gibts keine Sprünge

    2. die 1.Kondensatoren 3*41,4µF erzeugen die Grunderregung des Generators - "Standgas"

    3. die 2.Kondensatoren 3*49,7µF erzeugen die Erregung für Maximale Last - 5,0KW 3KVar?

    4. die Drosselspulen sind so ausgelegt das sie die 2.Kondensatoren komplett "eliminieren" können - 3*49,7µH?

    5. der Stromregler mit angeschlossenem Shunt lässt im Standgas den max. Strom durch die Spulen fließen - es tritt 4. ein

    6. wird Leistung vom Generator abgefordert fährt der Spindelmotor die Brennstoffzufuhr auf, der Stromregler nimmt in gleichem Maße den Strom durch die Spulen zurück


    Damit ist zwischen "Standgas" und "max. Leistung" eine gleitende Regelung der Erregung besser der Megnetisierungsblindleistung gegeben.

    Iim Standgas wird am meisten Leistung im Shunt verbraten bei Vollast am wenigsten

  • Genau das kann nicht sein, weil ein Generator per Logik Analphabet ist, der hat noch nicht mal eine Baumschule besucht :-). Ich halte jede Wette, dass die Spannung deutlich höher oder auch deutlich niedriger ausfallen kann, als es auf dem Typenschild steht.

    Man kann einen 200 Volt Generator auch auf 400 Volt übererregen - er mag das halt nicht lange mitmachen.

    Werkstatt:

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  • die 2.Kondensatoren 3*49,7µF erzeugen die Erregung für Maximale Last - 5,0KW 3KVar?

    4. die Drosselspulen sind so ausgelegt das sie die 2.Kondensatoren komplett "eliminieren" können - 3*49,7µH?

    Verstehe ich das richtig, dass die zweite Kapazität in Reihe mit der Drossel verdrahtet ist und das ganze dann parallel zur ersten Kapazität? Klingt soweit sinnvoll, aber wie werden dann angeschlossene Induktivitäten kompensiert? Da müsste dann der Stromregler schon nachführen, oder?

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  • Verstehe ich das richtig

    kuck doch bitte in den Schaltplan Seite 20


    Da müsste dann der Stromregler schon nachführen, oder?

    Ja, mehr Induktivitäten "fressen" die Megnetisierungsblindleistung der Kondensatoren, dadurch sinkt die Generatorspannung und es muß der Strom durch die Drosseln nachgeregelt werden


    PS: ich machs Dir mal ganz einfach :

  • L1 hat übrigens 3x 20mH, Ld hat 220 mH


    L1 mitte rechts, Ld unten rechts

    C1 und C2 oben mittig hintereinander.

    Bilder

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  • Ld hat 220 mH

    OK, dann ist das kein Shunt der Leistung umsetzt sondern tatsächlich auch nur eine Schwingspule. Welche Spannung/Strom Angabe steht auf dem Kleber ? Bei 4mm² und nem 750V Varistor ist das sicher nicht wenig.

  • L1 hat max. 400 Volt,

    Ld max. 690 Volt und 1,2 A bei 300Hz aufgedruckt

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  • PS: ich machs Dir mal ganz einfach :

    Vielen Dank!.


    kann jetzt evtl. noch jemand erklären, wie mit dem Strom die Induktivität "weggeregelt" wird?

    Lesen gefährdet die Dummheit! Denken gefährdet Vorurteile!
    Der geistige Horizont mancher Menschen hat einen Radius von NULL. Das nennen sie dann Standpunkt.

  • Nicht weggeregelt sondern erzeugt. Fließt Strom durch eine Spule wird ein Feld erzeugt, je mehr Strom desto stärker das Feld....desto größer die Induktive Blindkomponente.


    Das kannst Du auch haarklein bei Wikipedia nachlesen, ich beschränke mich auf den Kern das nämlich die Induktivität der Spule die Kapazität des Kondensators ausgleicht ( Schwingkreis ) Die Blindströme fließen zwischen Kondensator und Spule hin und her, damit steht dem Generator weniger oder keine Magnetisierungsblindleistung aus dem Kondensator zur Erregung zur Verfügung.


    mfg

  • Zunächst mal vielen Dank alikante !

    Das kannst Du auch haarklein bei Wikipedia nachlesen,

    In Wikipedia habe ich jetzt unter "Transduktor" auch was gefunden, was für mich das ganze halbwegs transparent macht. Hochinteressant finde ich, dass es den Transduktor auch 3-phasig gibt, wobei anscheinend für alle drei Phasen nur ein Steuerstrom erforderlich ist.


    Nicht weggeregelt sondern erzeugt.

    Das interpretiere ich allerdings andersherum.
    Mein Verständnis:

    Der zweite Kondensator wird durch die Induktivität der Drossel/desTransduktors "abgeschirmt", sodass er nur wenig bis keine kapazitive Blindleistung liefert. Durch den Gleichstrom in einer zweiten Spule wird der Kern der Spule mehr oder weniger in die magentische Sättigung getrieben, woduch die Spule mehr oder weniger an Induktivität verliert, sodass die Kapazität die Blindleistung liefern kann. (mho)


    Trotzdem eine für mich erhellende Diskussion, danke!.
    (Männer sind nicht neugierig, die wollen es nur wissen :) )

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    Der geistige Horizont mancher Menschen hat einen Radius von NULL. Das nennen sie dann Standpunkt.

  • Der zweite Kondensator wird durch die Induktivität der Drossel/desTransduktors "abgeschirmt", sodass er nur wenig bis keine kapazitive Blindleistung liefert.

    Das geht nicht bzw. würde nach meinem Verständnis bedeuten das die Spule direkt vor dem Kondensator liegen müsste.

    Der Kondensator liegt aber direkt an Wechselspannung, damit erzeugt er immer einen kapazitiven Blindstrom der nur von Spannung und Frequenz abhängt. Da beides in unserem Fall fix ist wird auch der Blindstrom fix sein. Dieser Blindstrom fließt je nach Größe der durch die Spule erzeugten Induktivität nicht zum Generator sondern zur Drosselspule -> Schwingkreis.

    Das ist der Sinn einer jeden Kompensation, die Blindströme sollen nicht ein ausgedehntes Leitungsnetz belasten sondern nur im kürzestes Weg Kondensator<->Spule hin und her zirkulieren.


    Durch den Gleichstrom in einer zweiten Spule wird der Kern der Spule mehr oder weniger in die magentische Sättigung getrieben, woduch die Spule mehr oder weniger an Induktivität verliert, sodass die Kapazität die Blindleistung liefern kann. (mho)

    Bedingung dafür wären aber Gleich-und Wechselspannungsspulen auf dem selben Kern. Das ist weder im Schaltplan noch Augenscheinlich im Schaltschrank so, L1 liegt vor und Ld nach dem sog. Stromregler.


    mfg