Physik
Dynamoelektrisches Prinzip und Dynamomaschinen
Eine der wichtigsten
Erfindungen für die Entwicklung der Starkstromtechnik war die Entdeckung
des dynamoelektrischen Prinzips, einer der Grundlagen für alle modernen
Großgeneratoren.
Kurz nach der Entdeckung des Induktionsgesetztes durch MICHAEL FARADAY (1791 - 1867) im Jahre 1831 wurden schon die ersten Generatoren gebaut. Einer der ersten Generatoren war der von HIPPOLYTE PIXII, des Mechanikers von A. M. AMPÈRE, aus dem Jahr 1833. Bei diesem Generator wurde ein Hufeisenmagnet vor zwei Spulen mit einer Handkurbel gedreht. Die Magnete waren sehr schwer, die erzielten Leistungen demzufolge gering.
Das änderte sich auch nicht grundlegend, als man statt Permamentmagneten Elektromagnete mit galvanischen Elementen als elektrische Quelle verwendete.
Entscheidende Fortschritte wurden erst mit einer Entdeckung von WERNER VON SIEMENS (1816 - 1892) erzielt. SIEMENS ging davon aus, dass der von einem Generator erzeugte Strom selbst zur Speisung der Elektromagnete (Feldmagnete) des Generators genutzt werden kann.
Er erkannte, dass der Eisenkern eines Elektromagneten nach Abschalten des Stromes ein Restmagnetfeld behält.
Dieses Magnetfeld reicht aus, um in einem Generator eine kleine Spannung und damit einen kleinen Strom zu induzieren. Diesen Strom kann man nutzen, um den Elektromagneten zu betreiben und das Magnetfeld zu verstärken. Dadurch wird eine größere Spannung induziert.
So schaukeln sich Magnetfeld des Elektromagneten und induzierte Spannung bzw. Strom wechselseitig bis zur vollen Leistung des Generators hoch.
Das gegenseitige Aufschaukeln der induzierten Spannung bzw. der Stromstärke und der Stärke des Magnetfeldes wird als dynamoelektrisches Prinzip bezeichnet.
Generatoren, die nach diesem Prinzip der Selbstversorgung arbeiten, nennt man Dynamomaschinen. Es sind Gleichstromgeneratoren, mit deren Hilfe es möglich war, erstmals größere elektrische Leistungen bereitzustellen.
WERNER VON SIEMENS entdeckte das dynamoelektrische Prinzip im Jahre 1866 und trug seine neuen Erkenntnisse am 17. 01. 1867 vor der Berliner Akademie der Wissenschaften vor. Zugleich entwickelte er selbst zunächst kleine Dynamomaschinen und kurze Zeit später auch Maschinen größerer Leistung.
1878 produzierte die Firma Siemens & Halske bereits 25 Dynamomaschinen pro Woche.
Erst mit der Entwicklung der Gleichrichtertechnik ging man zum Bau von Wechselstromgeneratoren über, die heute in modernen Kraftwerken eingesetzt werden.
Moderne Dynamomaschinen liefern heute elektrische Leistung von bis zu 500 MW.
Kurz nach der Entdeckung des Induktionsgesetztes durch MICHAEL FARADAY (1791 - 1867) im Jahre 1831 wurden schon die ersten Generatoren gebaut. Einer der ersten Generatoren war der von HIPPOLYTE PIXII, des Mechanikers von A. M. AMPÈRE, aus dem Jahr 1833. Bei diesem Generator wurde ein Hufeisenmagnet vor zwei Spulen mit einer Handkurbel gedreht. Die Magnete waren sehr schwer, die erzielten Leistungen demzufolge gering.
Das änderte sich auch nicht grundlegend, als man statt Permamentmagneten Elektromagnete mit galvanischen Elementen als elektrische Quelle verwendete.
Entscheidende Fortschritte wurden erst mit einer Entdeckung von WERNER VON SIEMENS (1816 - 1892) erzielt. SIEMENS ging davon aus, dass der von einem Generator erzeugte Strom selbst zur Speisung der Elektromagnete (Feldmagnete) des Generators genutzt werden kann.
Er erkannte, dass der Eisenkern eines Elektromagneten nach Abschalten des Stromes ein Restmagnetfeld behält.
Dieses Magnetfeld reicht aus, um in einem Generator eine kleine Spannung und damit einen kleinen Strom zu induzieren. Diesen Strom kann man nutzen, um den Elektromagneten zu betreiben und das Magnetfeld zu verstärken. Dadurch wird eine größere Spannung induziert.
So schaukeln sich Magnetfeld des Elektromagneten und induzierte Spannung bzw. Strom wechselseitig bis zur vollen Leistung des Generators hoch.
Das gegenseitige Aufschaukeln der induzierten Spannung bzw. der Stromstärke und der Stärke des Magnetfeldes wird als dynamoelektrisches Prinzip bezeichnet.
Generatoren, die nach diesem Prinzip der Selbstversorgung arbeiten, nennt man Dynamomaschinen. Es sind Gleichstromgeneratoren, mit deren Hilfe es möglich war, erstmals größere elektrische Leistungen bereitzustellen.
WERNER VON SIEMENS entdeckte das dynamoelektrische Prinzip im Jahre 1866 und trug seine neuen Erkenntnisse am 17. 01. 1867 vor der Berliner Akademie der Wissenschaften vor. Zugleich entwickelte er selbst zunächst kleine Dynamomaschinen und kurze Zeit später auch Maschinen größerer Leistung.
1878 produzierte die Firma Siemens & Halske bereits 25 Dynamomaschinen pro Woche.
Erst mit der Entwicklung der Gleichrichtertechnik ging man zum Bau von Wechselstromgeneratoren über, die heute in modernen Kraftwerken eingesetzt werden.
Moderne Dynamomaschinen liefern heute elektrische Leistung von bis zu 500 MW.