Funktionsprinzip eines Drehstromgenerators

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Im linken oberen Bereich der Animation wird der Querschnitt durch einen 3-Phasen-Wechselstromgenerator gezeigt. Der Generator verfügt über 3 Wicklungen, die in 3 unterschiedlichen Farben dargestellt sind.

Höhe der aktuell induzierten Spannung lässt sich durch drei Formeln beschreiben, die im rechten oberen Bereich dargestellt sind:

Diese Formeln beschreiben die sinusförmigen Induktionsspannungen in Abhängigkeit von der Zeit t für jede der 3 Wicklungen. Die Phasenverschiebung von 120 Grad kann durch die Anordnung der Induktionsspulen erklärt werden, die um 120 Grad zueinander verdreht sind. Û (U mit Zirkumflex) steht für die maximale Spannung (Amplitude). Das Symbol ω (omega) repräsentiert die Kreisfrequenz.

Die maximale Spannung Û lässt sich mit der folgenden Formel berechnen:

  • Û ist die maximale Spannung (Amplitude) der induzierten Wechselspannung.
  • k ist eine Proportionalitätskonstante, die von den spezifischen Eigenschaften des Generators abhängt.
  • B ist die Feldstärke des Erregermagneten.
  • A ist die effektive Fläche der Leiterquerschnitte, die vom Magnetfeld durchquert werden.
  • n ist die Drehzahl des Generators.

Die Faktoren B und n sind in der Animation über zwei virtuelle Regler beeinflussbar. Im unteren Bereich werden der Spannungsverlauf und das Zeigerdiagramm (komplexen Zahlenebene) dargestellt.

Überblick und Download

TitelFunktionsprinzip eines 3-Phasen-Wechselstromgenerators
ZielgruppeLehrer/innen und Vortragende
PlattformenMicrosoft® Windows®
Apple® Macintosh®
FeaturesVollbildmodus
verlustfreie Vergrößerung
Großbildschirme und Leinwände unterstützt
LizenzFreeware
DownloadKontakt

Mitwirkende

C. Hein, S. Rikowski

Quellangaben

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