Was ist ein Generator?

Der Fahrraddynamo ist ein bekanntes Beispiel für einen Wechselspannungsgenerator.   Quelle: pixabay.com ^[1]

Der folgende Artikel beschäftigt sich mit dem Generator, dem Herzstück eines jeden Aggregats, was er ist und was er kann.

In der Praxis werden die Bezeichnungen Aggregat und Generator häufig gleichbedeutend verwendet. Ein Generator jedoch ist kein Aggregat, sondern ein wesentlicher Teil davon, der mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt. Ein Magnetfeld erzeugt hierbei eine Bewegung, die wiederum Energie erzeugt. Das Prinzip, auf dem dies beruht, heißt Induktion. Wenn sich das Magnetfeld in einer Spule verändert, entsteht die sogenannte Induktionsspannung.

Betrachtet man den Aufbau eines Generators, so findet man einen Elektromagneten, der das Magnetfeld erzeugt, und eine, drei oder sechs Spulen. Zusätzlich verfügt er über zwei Teile, dem stationären Teil (dem Stator), in dem sich die Spule oder Spulen befinden und dem rotierenden Teil (dem Rotor oder Anker).

Einphasengenerator oder Dreiphasengenerator?

Der Einphasengenerator erzeugt nur eine Spannung. Mehrere Spannungen hingegen werden in einem Dreiphasengenerator oder auch Drehstromgenerator erzeugt, dessen Stator drei oder sechs Spulen enthält. Somit kann der Dreiphasengenerator ein Vielfaches an Spannung erzeugen. Mit bis zu 400 Volt ist er dem Einphasengenerator, der bis 230 Volt erzeugt, deutlich überlegen. Die leistungsstarken Bredenoord Aggregate sind daher mit dem Dreiphasengenerator ausgestattet.

Ein Generator, der mit 20.000 Volt sehr hohe Spannungen erzeugt, liefert den Strom für das Elektrizitätsnetz. Da diese enorme Wechselspannung in der Praxis so nicht verwendet werden kann, kommt ein Transformator zum Einsatz, der diese in niedrige Wechselspannungen umwandelt.
Ein Transformator funktioniert auch umgekehrt. So bietet Bredenoord als Teil seiner Mietflotte auch Transformatoren, die in der Lage sind, 400 Volt Leistung eines Aggregats in eine höhere Spannung von bis zu 20.000 Volt umzuwandeln.

Verschiedene Arten von Generatoren

Man unterscheidet Generatoren nicht nur nach der Anzahl der Spulen, sondern auch, ob es ein Wechselspannungsgenerator (Wechselstrommaschine) oder Gleichstromgenerator (Dynamo) ist. Bei beiden Generatoren wird zunächst eine sinusförmige Wechselspannung erzeugt, was bedeutet, dass die Spannung ständig von positiv auf negativ und umgekehrt wechselt. Der weitere Prozess jedoch ist je nach Generator unterschiedlich.

Wechselspannungsgenerator

In der Praxis ist der Wechselspannungsgenerator, auch Wechselstrommaschine genannt, der am häufigsten verwendete Generatortyp und wird aus diesem Grund ausschließlich von Bredenoord verwendet.
Der Fahrraddynamo ist ein bekanntes Beispiel für einen Wechselstromgenerator. In der Elektrotechnik ist der Dynamo grundsätzlich ein Gleichspannungsgenerator, doch hat der Fahrraddynamo den gleichen Namen erhalten. Die elektrische Energie wird hierbei durch das Drehen des Fahrradreifens erzeugt, die zur Beleuchtung des Fahrrads verwendet wird.

Gleichspannungsgenerator

Ein Generator erzeugt grundsätzlich eine Wechselspannung, die jedoch mithilfe eines Gleichspannungsgenerator, auch Dynamo genannt, in eine Gleichspannung umgewandelt werden kann. Während eine Gleichspannung immer positiv oder immer negativ ist, kann sich ihre Größe verändern.
Weil Gleichspannungsgeneratoren früher praktischer als Wechselspannungsgeneratoren zu verwenden waren, kamen sie häufiger zum Einsatz. Letztere werden heute hingegen bevorzugt, da Bedenken in Bezug auf die Verwendung dieser Generatoren durch verschiedene technische Entwicklungen ausgeräumt wurden.

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