Generatorspannung in kleinen Stromnetzen stabilisieren

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Generatorspannung in kleinen Stromnetzen stabilisieren

Neuer Beitragvon Powerplay am Donnerstag 30. November 2017, 07:10

Hallo,
irgendwie sind meine 2 letzten Beiträge nicht mehr da :me:
Naja egal, dann starte ich halt einen neuen Tread und hoffe auf Antwort.
Ich grüsse Euch alle herzlich und sende Euch Wärme und Sonnenschein.

Also meine Frage war, wie es wohl möglich ist, eine konstante Spannung in kleinen Stromnetzen bei wechselnden Verbrauchern hinzubekommen, ohne dass es zu grösseren Schwankungen - besonders nach oben kommt.

Wenn jemand von Euch jetzt richtig den Plan hat - freue ich mich auch über eine Schaltung - muss dann sehen, wo ich die Bauteile hier herbekomme - aber das wird schon.
Ich habe in der letzten Zeit 3 Generatoren an Land gezogen, diese sind ganz simpel ohne Spannungsstabilisierung zur Erregung des Generators einen Kondensator eingebaut - die Spannung über die Drehzahl grob eingekreisst und los läuft der Generator.
Meine Idee war nun - die 3 Generatoren parallel zu schalten und dann auf Ihre gesamte Kapazität zugreifen zu können . 2x 1,8 KW und 1x 800 Watt. Geht das überhaupt oder wird der Kleine dann immer am Stärksten belastet?

Zur Stabilisierung dachte ich daran eine Kondensatorbank parallel zu schalten - die Therie dahinter - die Elkos laden sich auf ( 400 V Elkos - richtig grosse Dinger) und puffern bei Spannungslöchern durch Einschalten die Spannung auf einem akzeptablen Mittel - vielleicht nehmen sie auch die Spitzen weg, aber das weiss ich nicht - Vorschläge sind immer willkommen.

Habe leider (noch) nicht die Ahnung in Elektronik - hoffe aber das wird noch!
Na dann - bis bald Alex
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Re: Generatorspannung in kleinen Stromnetzen stabilisieren

Neuer Beitragvon anders am Donnerstag 30. November 2017, 17:39

Meine Idee war nun - die 3 Generatoren parallel zu schalten und dann auf Ihre gesamte Kapazität zugreifen zu können .
Ich weiss nicht, was passieren wird, aber ich würde mich das nicht trauen.

Zur Stabilisierung dachte ich daran eine Kondensatorbank parallel zu schalten - die Therie dahinter - die Elkos laden sich auf ( 400 V Elkos - richtig grosse Dinger)
Geht nicht, weil Elkos nur mit Gleichspannung betrieben werden dürfen.

Theoretisch bestünde die Möglichkeit die von den Generatoren gelieferte Spannung gleichzurichten, sie dann auf der Gleichstromebene zu kombinieren und diese Gleichspannung dann mit einem leistungsstarken FU wieder in Wechsel- bzw. Drehstrom zu wandeln.
Die Kosten für die erforderlichen Teile und Ingenieurstunden wirst du aber nicht bezahlen wollen.


Wenn du einen leistungsfähigen Generator brauchst, solltest du dich auf dem Surplus-Markt umsehen. In D wäre das z.B. die Vebeg, die beim THW oder der Bundeswehr ausgemustertes Material versteigert. Da kommt dann manchmal ein mobiles Kraftwerk unter den Hammer, oder 3 Tonnen Wollsocken...
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Re: Generatorspannung in kleinen Stromnetzen stabilisieren

Neuer Beitragvon der mit den kurzen Armen am Donnerstag 30. November 2017, 22:50

Die passende Antwort hatte ich dir schon in deinem anderem Tread gegeben. Das einfache Parallelschalten von Wechselstromgeneratoren geht schon aus einem Grund nicht. Sobald ein Generator nicht vollkommen Synchron zu dem anderem Generator läuft gibt es Phasenverschiebungen und der schwächere Generator wird dann als Motor laufen. In der Praxis wird da ein erheblicher Aufwand getrieben um mehrere Generatoren Synchron zu bekommen und auch die Lastregelung ist da nicht ohne!
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Re: Generatorspannung in kleinen Stromnetzen stabilisieren

Neuer Beitragvon BernhardS am Freitag 1. Dezember 2017, 12:54

Kleine Generatoren kann man nicht parallel schalten - genauer gesagt: theoretisch gibt es natürlich einen Weg, der Aufwand wäre jedoch so groß, daß es wesentlich (!) einfacher ist einen größeren Generator aufzutreiben.
Die Spannung ist nicht der entscheidende Punkt. Die Frequenz muss stimmen und sie muss unter wechselnder Belastung konstant gehalten werden.
Warum? Wir haben eine Sinuswelle vor uns und alle Gneratoren müssen so laufen, daß bei jedem die Sinuskurve gleichzeitig "oben" bzw. "unten" ist. Das kann ein kleiner Generator überhaupt nicht. Wenn bei einem der Sinus "oben" und beim anderen "unten" ist, dann arbeiten die gegeneinander und irgendwas brennt durch.
Natürlich kann man zwei unterschiedliche Generatoren liebevoll und sorgfältig fein auf Gleichlauf abstimmen und zusammenschalten. Leider ist damit das Problem noch nicht gelöst. Wenn beispielsweise die Belastung zunimmt, dann wird ein kleiner Generator erstmal langsamer, dann gibt die Regelung mehr Gas und er wird wieder schneller. Das müssten beide ganz exakt gleich machen. Undenkbar, das in der Garage hinzubekommen.
Wie ist das im richtigen Leben? Wenn die Größe sehr unterschiedlich ist, dann geht es tatsächlich mit dem ganz einfach zusammenschalten. Man nennt das Zwangssynchronisation. Funkt und raucht ein bißchen, die Maschine ruckt ein wenig - falls die Einstellung einigermaßen gestimmt hat und Sicherungen nicht zu schnell sind (hab das mal bei einer 170 kW-Wasserturbine gesehen :shock: ) , geht aber. Aber nur, wenn der kleinere es einfach nicht schaffen kann den größeren runterzuziehen.
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Re: Generatorspannung in kleinen Stromnetzen stabilisieren

Neuer Beitragvon der mit den kurzen Armen am Freitag 1. Dezember 2017, 18:20

Klar und wenn du das mit einem 5MW Generator machst und den ohne mit dem Netz synchronisiert zu haben zerlegt es den Generator mit samt dem Generatorhaus !
Bernhard ich habe es schon erlebt das bei einem Motor die 120er Welle abgeschert wurde nur weil die Maschine mechanisch blockiert war ! Nur mal als Beispiel : Ein Motor der Formel 1 bringt Leistungen von ca 750 kW und der Bremsgenerator würgt den von 30 000 RPM innerhalb von weniger als 1s Ab !
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Re: Generatorspannung in kleinen Stromnetzen stabilisieren

Neuer Beitragvon anders am Freitag 1. Dezember 2017, 21:08

Man nennt das Zwangssynchronisation. Funkt und raucht ein bißchen, die Maschine ruckt ein wenig - falls die Einstellung einigermaßen gestimmt hat und Sicherungen nicht zu schnell sind
Wenn es nicht klappt, sieht es nachher so aus: https://de.scribd.com/doc/15939462/Iran ... tigue-2009
Deshalb schrieb ich ja, dass ich nicht weiss, was passieren wird. :mrgreen:
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Re: Generatorspannung in kleinen Stromnetzen stabilisieren

Neuer Beitragvon Powerplay am Samstag 2. Dezember 2017, 00:18

O.k. - werde die Teile fertig herrichten und wieder verhökern und mir dann von dem Erlöss was größeres hohlen - bleibt trotzdem die Frage mit der Netzstablilisierung.
Die beste Netzstab. habe ich wahrscheinlich, wenn ich zuerst Gleichstrom produziere, damit dann Batterien lade und den dann zu 220 Volt Sinus wechselrichte - bloss dabei 4 KW rauszubekommen - das wird doch total teuer.

https://www.milanuncios.com/otros-artic ... 605930.htm
Hersteller für diesen Preis ist vermutlich China - aber dafür Leistung und alles aus einem Guss - einem Generator.
Das wird wohl die günstigste Variante sein - aber ist das ein guter Kompromiss oder ein Killer für alle Halbleiter Geräte - vermutlich würde niemand von Euch daran einen Computer betreiben - obwohl die Netzteile ja heute auch schon Spannungsstabies einbaut haben.

http://www.ventageneradores.net/generad ... gJlSPD_BwE

Hier scheint es das selbe Teil dann für 175 € zu geben - aber Festland - tja so sind halt die Preise.

Danke übrigens für Eure rege Teilnahme und die vielen Antworten - auch die Bildergalerie war recht spektakulär angekommen - hat jemand ne Ahnung - inclusive der Betreibern, was da zu was geführt hat -is ja ohne Radioaktivität wohl so zder Supergau schlechthin.

Die Idee mit dem Ausmustern ist auch toll - wir wohnen hier auf einer Insel - manche Dinge erledigen sich angesichts der Transportkosten von selbst - wenn der Sattel teurer wie das Pferd ist .

Alles Liebe Euch allen Alex
Zuletzt geändert von Powerplay am Samstag 2. Dezember 2017, 00:34, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: Generatorspannung in kleinen Stromnetzen stabilisieren

Neuer Beitragvon der mit den kurzen Armen am Samstag 2. Dezember 2017, 08:04

Ich sage da nur Finger weg von diesen Billigteilen. Ein vernünftiger Generator der auch etwas länger hält und vor allem auch ein vernünftiges Netz liefert kostet deutlich mehr! (ca 4 stelliger Euronenbetrag) Bei dem Unfall wurde der Generator unsynchronisiert auf das Netz zugeschaltet! Zum Vergleich nimm 2 Motoren einer dreht mit 3000 RPM und der andere mit 1000 Rpm und versuche mal diese beiden auf 3000 Rpm zu bringen. Dann wird es da gewaltig krachen.
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Re: Generatorspannung in kleinen Stromnetzen stabilisieren

Neuer Beitragvon BernhardS am Sonntag 3. Dezember 2017, 13:20

Mit dem Beispiel 1000 U/min auf 3000 U/min kuppeln kann ich nichts anfangen. Wo ist das her?
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Re: Generatorspannung in kleinen Stromnetzen stabilisieren

Neuer Beitragvon der mit den kurzen Armen am Sonntag 3. Dezember 2017, 18:48

Nimm es einfach mal so hin das ein Verbrennungsmotor mit 1000 Rpm läuft und ein zweiter mit 3000 Rpm läuft , wenn du die Beiden Motoren auf eine Welle kuppelst kracht es , denn ein Motor versucht den anderen auf seine Drehzahl zu ziehen! Die gemeinsame Welle kann sich schließlich nur mit einer Drehzahl Drehen!
So und nun zu den Generatoren da verhält es sich genauso. Sie können sich nur mit einer gemeinsamen Frequenz und das phasengleich auf eine Netzspannung einstellen. Schon Abweichungen von nur 100 Rpm wirken sich extrem aus und so genau wirst du mit deiner Glühlampenmethode nie Synchronisieren können
Beispiel 3000Rpm entsprechen ohne Schlupf genau 50 Hz und 2900: 60= 48,3 Hz! selbst eine Abweichung von nur 0,2 Hz entspricht 10 Rpm wirkt sich noch negativ aus den es kommt dazu das erhebliche Ausgleichsströme fließen. Diese wirken sich als Blindstrom aus ! In der Praxis wird das zwar genutzt zur Blindstromkompensation aber auch das ist nicht ohne Fallstricke. Laufen die beiden Generatoren erst mal Synchron können sie aber auch Lastwechsel ausregeln. Oder damit du die Problematik verstehst ein Wechselrichter einer Solaranlage wird auf Einhaltung der Netzspannung und auf Netzsynchronität ausgeregelt. Stimmt auch nur eine dieser 2 Bedingungen nicht wird er vom Netz genommen!
Nur mal zum Nachdenken warum wurden früher wohl Zungenfrequenzmesser zum Frequenzvergleich herangezogen und die Phasensymmetrie über die Spannungsdifferenz festgestellt ? Das erfolgt auch heute noch so nur eben mit elektronischen Mitteln.
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Re: Generatorspannung in kleinen Stromnetzen stabilisieren

Neuer Beitragvon BernhardS am Sonntag 3. Dezember 2017, 20:46

der mit den kurzen Armen hat geschrieben:Nimm es einfach mal so hin das ein Verbrennungsmotor mit 1000 Rpm läuft und ein zweiter mit 3000 Rpm läuft

Das Beispiel ist sehr, sehr schlecht. Warum sollte ich das hinnehmen?

der mit den kurzen Armen hat geschrieben:warum wurden früher wohl Zungenfrequenzmesser zum Frequenzvergleich herangezogen

Mit dem Zungenfrequenzmesser werden keine Frequenzen verglichen. Der zeigt die Frequenz eines einzelnen Generators an. Der zweite Generator braucht einen zweiten Zungenfrequenzmesser.

der mit den kurzen Armen hat geschrieben:warum wurden früher wohl ... und die Phasensymmetrie über die Spannungsdifferenz festgestellt ? Das erfolgt auch heute noch so nur eben mit elektronischen Mitteln.

Eben diese Spannungsdifferenz kann man allereinfachst über das Aufleuchten von Glühlampen darstellen.
Gegen ein elektronisches Mittel ist nichts einzuwenden - historisch ist das ein Motor bei dem das Feld vom einen Generator und der Anker vom anderen Generator gespeist wird. Der Motor dreht sich mit der Differenz der Frequenzen. Sind diese gleich, so bleibt er stehen. Auf der Welle ist ein Zeiger. Die Position des Zeigers weist auf die Phasenlage hin. Es gibt eine markierte Position bei der diese nahezu identisch ist - dann, und nur dann, kann man zusammenschalten. Ist natürlich genauer als die Lampenmethode.
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Re: Generatorspannung in kleinen Stromnetzen stabilisieren

Neuer Beitragvon anders am Montag 4. Dezember 2017, 02:30

Die Position des Zeigers weist auf die Phasenlage hin. Es gibt eine markierte Position bei der diese nahezu identisch ist - dann, und nur dann, kann man zusammenschalten
Und dabei ist bei der Inbetriebnahme des obigen Kraftwerks etwas schief gegangen. Das war ja neu gewesen.
Vielleicht ist da nur ein falsch konfektioniertes Kabel zu dem Phasenvergleicher eingebaut worden, und man hat sich auf die Elektronik und Baupläne verlassen ohne die Richtigkeit vorher noch mal händisch zu kontrollieren.
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Re: Generatorspannung in kleinen Stromnetzen stabilisieren

Neuer Beitragvon BernhardS am Montag 4. Dezember 2017, 08:22

Ich habe zu dem Kraftwerk nicht alles gelesen. Beim Überfliegen hatte ich mitgenommen, daß es einen Ermüdungsbruch in einer der Wellenkupplungen gegeben hatte und den Fall als nicht relevant zum Thema abgehakt.
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Re: Generatorspannung in kleinen Stromnetzen stabilisieren

Neuer Beitragvon anders am Dienstag 5. Dezember 2017, 01:43

daß es einen Ermüdungsbruch in einer der Wellenkupplungen gegeben hatte
Möglich, ich hatte das anders in Erinnerung.
Heute lässt sich das nur noch schwer eruieren, weil diese Fotos und die Erläuterung der "coupling fatigue" tausendfach kopiert wurden, und eine offizieller Bericht nicht in Sicht ist.
Der Iran hält die Gründe vielleicht geheim, und die Lieferfirmen haben sich dabei ja auch nicht mit Ruhm bekleckert. So etwas darf heutzutage einfach nicht mehr passieren.
Ich habe in meinem früheren Leben mal etwas mit tschechischen Werkzeugmaschinen zu tun gehabt und dabei die Erfahrung gemacht, dass deren Schwingungsverhalten nicht gerade zur Weltspitze gehörte.
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Re: Generatorspannung in kleinen Stromnetzen stabilisieren

Neuer Beitragvon Powerplay am Dienstag 5. Dezember 2017, 07:39

Hallo Ihr tollen Spezialisten,
ich finde es toll, was Ihr alles wisst und auch die Bildergalerie war beeindruckend. Nur meiner Lösung bin ich nun nur insofern näher gekommen, dass ich weiss, wie man es nicht machen sollte.
Nun - bei diesem Video ist die Spannungsstab. technisch und elektronisch gelöst und schwankt trotzdem .
https://www.youtube.com/watch?v=sgaQnhIdDe4

Ich hab ja keine Ahnuung davon - weiss nur, dass ein Stabelektroden scheissgerät keine Ansprüche hat - Traffo - Spannung runtersetzen - schweissen - - wenn der Traffo gut gemacht ist - ist Platz nach oben - der kommt mit viel Schwankungen ebenfalls zurecht - Lichtbogen ist dann halt nicht so stabil.

Aber ein Schutzgasschweissgerät ist da doch etwas wesendlich empfindlicher - vielleicht sollten wir diesen Sachverhalt erst mal klären.
Also wenn ich ein Starkstromgerät oder ein Kombigerät so ca 170 Amp. hätte wäre ich voll zufrieden - habe mal mit nem Einhell auf 240 meine Schweller vom Auto geschweisst - ging super! Prüfer war auch zufrieden.

Was muss ich investieren, um solch einem Gerät den nötigen Saft zu liedern, Was ist am wichtigsten. Frequenzstabilisierung oder Spannungssabilisierung.

Wenn ich also mechanisch direkt auf 240 oder 380 Volt hinarbeite, kann der Generator def gehen.
Wenn ich mit Batterien und Wechselrichtrer und vorherigem Generator arbeite - kann die WEchselrichter Installation abbrenenn - kann alles passieren.
Auch die ständigen Lastwechsel speziell beim Schweissen, sind für jede Regelung wohl eine Herrausforderung - hat jemand von Euch ne Ahnung was da für solch ein Gerät wichtig ist. Tolerranuz

Bernhards - wie funktioniert das mti dem Motor, der auf den Anker und den Stator jeweils die unterschiedlichen Speisespannungen bekommen hat - klingt robust -ob diese Regelung zu träge ist, weiss ich natürlich nicht.

Fackt ist, dass ich Punktschweissen muss - grosse karosserie, davon vieles Dünnblech und einige wenige tragende Teile - nun lass ich Euch mal wieder dran :welcome:

Euer Wissen beeindruckt mich - bedenkt aber bitte, dass es bei mir nicht um MW sondern um Kilowatt geht - welchen Generato oder Halbleiter Lösung r könnt Ihr denn empfehlen?
Bin da immoment noch ganz offen für Eure inspirativen Gedanken
Gruss Alex
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