Was ist eine Motor-Generator-Anlage?
Was ist eine Motor-Generator-Anlage?
Definition der Motor-Generator-Anlage
Eine Motor-Generator-Anlage (M-G) besteht aus einem Motor und einem Generator, die mechanisch über eine gemeinsame Welle gekoppelt sind. Sie wird verwendet, um elektrische Energie von einer Form in eine andere zu konvertieren, beispielsweise Spannung, Phasen oder Frequenz.
Motor-Generator-Anlagen konvertieren auch Spannung, Phasen und Frequenz der Energie. Sie helfen dabei, elektrische Lasten von der Versorgungsleitung zu isolieren. Hier ist ein Bild einer M-G-Anlage.
Hier werden ein Motor und ein Generator mit einer einzigen Welle gekoppelt; sie sind um einen einzigen Rotor gewickelt. Die notwendige Bedingung für die Kopplung ist, dass die Nennleistung des Motors und des Generators gleich sein muss.
Anwendungen
M-G-Anlagen konvertieren Spannung, Phasen und Frequenz der Energie und isolieren elektrische Lasten von der Versorgungsleitung.
Funktionsprinzip
In einer typischen Motor-Generator-Anlage wird dem Motor Energie zugeführt, wodurch seine Welle rotiert. Diese Rotation, die mechanisch mit der Welle des Generators gekoppelt ist, lässt den Generator diese mechanische Energie zurück in elektrische Energie umwandeln.
Die Energie auf der Eingangs- und Ausgangsseite ist also elektrischer Natur, während die Energie zwischen den Maschinen in Form von mechanischem Drehmoment fließt. Dies bietet Isolation des elektrischen Systems sowie eine Pufferung der Energie zwischen den beiden elektrischen Systemen.
Energiekonversionen
AC zu DC – Dies ist möglich durch die Verwendung eines AC-Motors (Induktionsmotor oder Synchronmotor) und eines DC-Generators.
DC zu AC – Dies kann durch die Verwendung eines DC-Motors und eines AC-Generators erreicht werden.
DC bei einer Spannungsstufe zu DC bei einer anderen Spannungsstufe.
Wechselstrom bei einer Frequenz zu Wechselstrom bei einer anderen Frequenz
Feste Wechselspannung zu variabler oder geregelter Wechselspannung
Einspeisung mit Einphasenwechselspannung zu Dreiphasenwechselspannung
Heutzutage wurden Motor-Generator-Anlagen in vielen Bereichen verbessert. Sie wurden eingesetzt, wo eine präzise Geschwindigkeitsregelung erforderlich war, wie in Aufzügen und Fabriken. Heute ersetzen Halbleiterbauelemente wie Thyristoren, SCRs, GTOs und MOSFETs oft M-G-Anlagen, da sie kompakter, verlustärmer und leichter zu steuern sind.
Moderne Alternativen
Halbleiterbauelemente wie Thyristoren und MOSFETs ersetzen heute oft M-G-Anlagen aufgrund ihrer geringeren Größe, reduzierten Verlusten und einfacheren Steuerung.
