Asynchronmotor als Generator im Inselbetrieb

[Pascal Kirchner]

Hallo zusammen
hierbei bräuchte ich Hilfe von Generatorspezialisten

Ich suche eine Möglichkeit einen Asynchronmotor als Generator im Inselnetz zu betreiben. Für den Fall der Fälle das mal der Strom wegbleibt, könnte man so durch umschalten, (Notfalls auch Manuell) in den Inselbetrieb wechseln.
Dazu habe ich eine Seite gefunden auf der auch eine Formel zur Berechnung der Kondensatoren veröffentlicht ist.

Die Berechnung der benötigten Kompensationsleistung Q kann nach folgender Formel durchgeführt werden:

Q [ kVar ] = P GEN [ kW ] x ( tan φ ist – tan φ soll )

z. B.: Generatorleistung = 30 kW, cos φ ist = 0,84, cos φ soll = 0,96, U= 400 V, f= 50 Hz

cos φ ist = 0,84 → φ = 32,8° → tan φ ist = 0,646

cos φsoll= 0,96 → φ = 16,3° → tan φ soll= 0,292

Q = 30. ( 0,646 – 0,292 ) = 10,6 kVAr

Gewählt wird eine Kompensationseinrichtung von 12 kVAr, bestehend aus 3 Einzelkondensatoren á 4000 VAr ( 3-Phasennetz)

Damit würde man dann die Eigenerregung des Generators erzeugen.

blindleistung1.jpg

blindleistung3.jpg

http://www.alternate-energy.de/projekte ... ator2.html

Die Frage ist nun funktioniert das wirklich so wie beschrieben ? Ich würde das gerne mal mit meinem Asynchronmotor testen der momentan Netz parallel betrieben wird.

filedafa.jpg

Allerdings komme ich durch die Berechnung auf 3,894kVAr was dann 3 Einzelkondensatoren mit jeweils 1,298 kVAr bedeuten würde. der nächst größere Kondensator wäre dann 1,5kVAr pro Phase.

Ist das soweit richtig ?

lg Pascal

[Holzigas]

Hallo Pascal,
ich hab auch schon einmal versuche in diese Richtung gemacht sie sind allerdings gescheitert weil ich keinen
Drehzahlregler auf meinem Blockheizkraftwerk montiert habe.
Das Resultat war dass alle Lampen im Nebengebäude in den Himmel gekommen sind (Ueberspannung ).

Im Falle dass die Drehzahl konstant ist wirst du trotzdem Probleme mit der Spannung haben
weil die total lastabhängig ist, anfahren kanst du wahrscheinlich auch nur ohne Last.

Wenn du den Versuch durchführen willst empfehle ich dir unbedingt kleinere Kondesatoren zu nehmen
und sie in Gruppen zu und wegzuschalten.

Meines Erachtens ist diese Art der Stromerzeugung nur Brauchbar wenn die Last und die Drehzahl konstant ist oder die Spannungsschwankungen
keine Rolle spielen (sihe Windkraftbuch Horst Crome ) Strom zum Heizen verwenden.

Das ist meine persönlich Meinung ich lass mich gerne eines besseren belehren.

Liebe Grüsse von Holzigas

[Pascal Kirchner]

Hallo Holzigas

das gleiche habe ich mir fast auch schon gedacht.
Die Drehzahlregelung habe ich fertig.
Funktioniert auch soweit ganz gut.
Allerdings ist es wohl mit dem Asynchronen wirklich nicht so ohne weiteres möglich.

Mich wundert was bei dagego.de geschrieben wird.

http://www.dagego.de/info_asynsyn.html

Wenn er netzparallel betrieben wird, bezieht er seinen Erregerstrom aus dem Netz. In der Inselanlage muss er seinen Erregerstrom von anderer Seite beziehen. Mit Kondensatoren in denen die dafür nötige Energie zwischengespeichert wird, gelingt das Kunststück. Durch die einfache Bauart bedingt, liefert der Asynchrongenerator die Ausgangsspannung von 230 V mit der Frequenz von 50 Hz nur bei Volllast. Das darf aber in einer Inselanlage nicht erwartet werden. Daher gibt es wie beim Synchrongenerator gewisse lastabhängige Schwankungen von Spannung und Frequenz. Man muss sich sozusagen entscheiden welchen Parameter man konstant halten will. Da die Frequenz nicht so sehr beeinflusst ist, wird mit einer Regelung die Spannung konstant gehalten. Anders als beim Synchrongenerator ist die Ausgangsspannung drehzahlabhängig. Wird die Drehzahl geändert, ändert sich auch die Spannung. Mit einem entsprechenden Stellmotor, der am Gashebel des Motors montiert ist, wird die Drehzahl und dadurch auch die Spannung geändert. Wird bei einem solchen Regelvorgang die Last kleiner, muss also die Drehzahl zurück geregelt werden, damit die Spannung konstant bleibt.
Lediglich die Frequenz ändert sich geringfügig. Jetzt wird klar warum bei diesem Generatortyp in der Inselanlage nur nach einem Parameter ausgeregelt wird. Man regelt die Ausgangsspannung auf 230 Volt und nimmt eine gewisse Frequenzabweichung in Kauf.

wenn man dann das Fazit ließt.

Zusammengefasst ist der Asynchrongenerator für das Mini BHKW prädestiniert. Sogar mit dem Kondensatorpaket ist er wesentlich günstiger als der Synchrongenerator. Er ist ein Massenprodukt. Daher gibt es ihn in großen Stückzahlen mit unterschiedlichen Bauformen. Er muss so gut wie gar nicht gewartet werden.
Lediglich die Frequenzkonstanz des Synchrongenerators ist ein Vorteil der aber bei genauer Betrachtung an Bedeutung verliert, da in der Inselanlage keine konstante Last erwartet werden darf.

und das verwirrte mich dann doch etwas warum von einem asynchronen Generator geschwärmt wird. ?!

lg Pascal

[Pascal Kirchner]

hallo zusammen.
Ich hole das Thema nochmal nach oben, da ich immer noch eine Lösung suche auch bei Stromausfall mit einem Asynchrongenerator das BHKW im Inselmodus zu betreiben. Sonst wird es beim Stromausfall ziemlich schnell kalt

Auch bei Wikipedia gibt es mittlerweile eine Artikel darüber.
https://de.wikipedia.org/wiki/Asynchron ... ngenerator

anstelle fester Kondensatoren Erregerkapazitäten verwendet werden, die sich stufenweise verstellen lassen. Allerdings kann es hierbei zu Spannungsspitzen beim Schalten der Kondensatoren kommen. Eine ebenfalls gute Variante zur Spannungskonstanzverbesserung ist der Einsatz von Sättigungsdrosseln. Hierbei werden Drosselspulen parallel zu den Kondensatoren geschaltet. Der Eisenkern der Drosselspulen ist so konstruiert, dass er schon bei kleiner magnetischer Flussdichte gesättigt ist.[1] Diese Sättigungsdrosseln überbrücken die Kondensatoren teilweise, wenn die induzierte Spannung unzulässig hoch ansteigt.[21] Dadurch schwächen sie die Erregung und somit auch die Spannung

Ich frage mich warum das bei dem billigen Baumarkt Stromerzeugern so gut funktioniert. ?! Diese sind meistens auch Asynchron Motoren die mit einer Kondensatorbank erregt werden.

Hat jemand so etwas schon realisiert ?

lg Pascal

[Rasty]

Die Baumarkt Generatoren haben nen spannungsregler denk ich. Evtl. sollte man im inselbetrieb über die Drehzahl die Spannung regeln weil diese vermutlich lastabhängig ist. Evtl gibt's da was fertiges. Ich würde einfach probieren und dabei nichts sensibles betreiben.

[Rasty]

Die kondensatoren kannst du auch im netzparallel betrieb drin lassen. Dem Generator ist es egal wo die blindströme herkommen, vom Netz oder vom Kondensator

[Pascal Kirchner]

Die Drehzahl sollte ich relativ gut ausgeregelt bekommen. Was würdest du für kondensatoren empfehlen ?

[Spacepeter]

Hallo

Peter

[Pascal Kirchner]

Hallo Peter

Hallo

jetzt weiß ich jedenfalls wie es in einem Stromgenerator funktioniert.
Da ich aber einen normalen Asynchronmotor einsetzte, muss das ganze etwas anders funktionieren.
Da ich keine extra Wicklung im Generator für den Kondensator habe.
Allerdings scheinen die Probleme auch mit der extra Wicklung die gleichen zu sein.

lg pascal

[Rasty]

Schalt die kondensatoren einfach rein. Da geht es um blindströme. Das ist nicht einfach für nichtelektriker. Die kondensatoren sollten im Stern geschalten für 400V oder höher geeignet sein.