Arten von industriellen Stromerzeugern

Industrielle Stromerzeuger sind Geräte, in denen nichtelektrische Energieformen in elektrische Energie umgewandelt werden. Der Umwandlung unterliegt mechanische, thermische und chemische Energie. Als Brennstoff für Industrieanlagen werden am häufigsten Diesel und Gas und seltener feste Brennstoffe verwendet. Jede Art von Stromerzeugern  hat ihre eigenen Besonderheiten und Vorteile.  Wir schlagen vor, sich damit bekanntzumachen.

Klassifizierung von Stromerzeugern

Arten von Stromerzeugern betreffen nicht nur den verwendeten Typ, sondern auch die Eigenschaften des erzeugten Stroms sowie andere Charakteristiken.  Nach dem Typ des erzeugten Stroms unterscheidet man folgende Typen von Stromerzeugern in der Industrie:

• Gleichstromerzeuger ist eine elektrische Maschine, die die mechanische Energie in die elektrische Energie von Gleichstrom umwandelt;
• Wechselstromerzeuger ist eine elektrische Maschine, die die mechanische Energie in die elektrische Energie von Wechselstrom umwandelt.

Die folgende Klassifizierung der Anlagen betrifft Synchronität der Drehung des Rotors und das Magnetfeld des Stators:

• synchrone Anlagen;
• asynchrone Anlagen.

Die Klassifizierung  von Stromerzeugern nach der Synchronität ist für die Industrie von großer Bedeutung.  Sehen wir uns das genauer an.

Synchrone Stromerzeuger

Synchrone Anlagen sind Stromerzeuger, deren Rotor die gleiche Rotationsgeschwindigkeit hat, wie das Magnetfeld, das in den Statorwicklungen erzeugt wird, wenn die Last angeschlossen ist. Diese Eigenschaft erlaubt solchen Stromerzeugern für eine kurze Zeit, eine Stromstärke zu erzeugen, die das 3-4-fache des Nennwerts ist. Daher sind synchrone Stromerzeuger geeignet, Geräte mit großen Anlaufströmen zu versorgen.

Asynchrone Stromerzeuger

Asynchroner industrieller Stromerzeuger hat einen Rotor, dessen Rotationsgeschwindigkeit sich von der Bewegungsgeschwindigkeit des magnetischen Feldes unterscheidet. Der Unterschied zwischen diesen Geschwindigkeiten wird als Gleitkoeffizient bezeichnet. Die am häufigsten verwendeten zwei Varianten der Konstruktion des Rotors sind Phasenkonstruktion und kurzgeschlosse Konstruktion. Das Starten der asynchronen Anlage erfordert immer Stromversorgung von außen zum Stator, um ein Magnetfeld zu erzeugen.

Sobald die Rotationsgeschwindigkeit des Rotors die Geschwindigkeit des Magnetfeldes übersteigt, beginnt die Erzeugung elektrischer Energie. Der Gleitkoeffizient erhöht sich dabei. Je höher er ist, desto mehr elektrischer Energie wird durch die Ausrüstung erzeugt. Asynchrone Stromerzeuger sind zuverlässiger und widerstandsfähiger gegenüber hohen Lasten und Kurzschlüssen im Vergleich zu synchronen Stromerzeugern. Sie halten jedoch große Anlaufströme schlecht aus.

Benzinbetriebe und dieselbetriebene Stromerzeuger

Benzinbetriebe und dieselbetriebene Stromerzeuger   gelten als eine der arbeitsfreundlichsten und wartungsfreundlichsten Stromerzeuger. Das Prinzip ihrer Arbeit ist äußerst einfach. Von dem Benzin- oder Dieselbrennkraftmotor wird das Drehmoment auf den Rotor übertragen. Der Rotor wird schnell ausgefahren, das Magnetfeld wird in den Statorwicklungen gebildet, wonach der Stromerzeuger beginnt, elektrische Energie zu erzeugen.

Dieselbetriebene Stromerzeuger  sind für die industrielle Verwendung bevorzugter.  Im Vergleich zu Benzingeräten zeichnen sie sich durch höhere Leistung und  Anzahl der Motorstunden aus. Diese Industrieanlagen können entweder offen sein oder in einem speziellen Schutzbehälter installiert werden. Da der Diesel weniger flüchtig und brennbar ist, sind solche Stromerzeuger sicherer als benzinbetriebe Stromerzeuger.

Gasstromerzeuger

Die Industrie nutzt nicht nur dieselbetriebene Stromerzeuger, sondern auch Gasstromerzeuger.  Ihre Popularität ist auf die Prävalenz und niedrigen Kosten von Betriebsgas zurückzuführen. Praktisch alle industriellen Gasstromerzeuger, deren Preis  nicht so hoch ist, können elektrische Energie mit solchen Brennstoffen wie nasse Erdgase, Ölgase und auch Gase aus der organischen Verarbeitung erzeugen.

Industrielle Gasstromerzeuger   zeichnen sich durch einfaches Innenwerk aus.  Sie bestehen aus solchen Elementen, wie Brennkammer, Turbine, Kompressor und Elektromotor. Das Prinzip der Arbeit ist wie folgt:

1. Der unter Hochdruck stehende Kompressor pumpt atmosphärische Luft in die Brennkammer.
2. Gasförmiger Kraftstoff wird in die Brennkammer gepumpt, wo er sich mit Luft vermischt.
3. Der Kraftstoff verbrennt, ein Rauchgas wird gebildet, das zur Turbine gepumpt wird und sie anfährt.
4. Die thermische Energie wird an der Turbine in die mechanische Energie der Wellendrehung umgewandelt.
5. Mechanische Energie wird durch die Welle zum Rotor geleitet, wo die elektrische Energie erzeugt wird.

Ein Gasstromerzeuger hat viele Vorteile, weshalb solche Geräte in vielen Industriezweigen eingesetzt werden können. Unter den Pluspunkten sind sparsamer Verbrauch, hohe Umweltfreundlichkeit und Sicherheit für die Menschen, ziemlich hohe Produktivität und Leistung. Nachteile solcher Stromerzeuger sind auch: hohe Anforderungen an die Qualifikation des Wartungspersonals, denn Gas ist potentiell gefährlich.

Feststoffgetriebene Stromerzeuger

Feststoffgetriebene Stromerzeuger wandeln die thermische Energie der Verbrennung von festem Brennstoff in die elektrische Energie um.  Verschiedene Arten solcher Ausrüstung können mit Kohle, Schiefer, Holz und Torf arbeiten. Das Prinzip der Arbeit des feststoffgetriebenen Stromerzeugers  ist in vieler Hinsicht dem Prinzip der Arbeit von Gasanlagen ähnlich.  In diesem Fall wird aber nicht Gas, sondern Kohle oder Holz verbrannt. Darüber hinaus fährt das Rauchgas die Turbine an, und sie dreht den Rotor.

Feststoffgetriebene Stromerzeuger ist eine elektrische Station, die keine hohe Effizienz aufweisen kann. Bei den besten Modellen erreicht es kaum 30%. Dennoch ist die Entwicklung von Anlagen im Gange, deren Effizienz der Stromerzeugung 40% erreichen wird . Auch auf die Nachteile der feststoffgetriebenen Ausrüstung ist eine geringe Umweltfreundlichkeit zurückzuführen, da die Verbrennungsprodukte von Festbrennstoffen nur in der Atmosphäre emittiert werden. Daher werden diese Arten von Stromerzeugern bei der Produktion seltener verwendet.

Andere Arten von Stromerzeugern

Jetzt wissen Sie, welche Arten von Stromerzeugern existieren, wie sie funktionieren und welche Vorteile sie haben. Weniger populäre, aber vielversprechende Varianten der Stromerzeuger wie thermoelektrische Stromerzeuger, Windstromerzeuger, Wellenstromerzeuger und magnetohydrodynamische Stromerzeuger  sind auch erwähnenswert. Am vielversprechendsten für industrielle Anwendungen sind darunter Windstromerzeuger. Heute gibt es diese Stromerzeuger mit der Leistung von bis zu 5 mW.

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