Frage:
Dreiphasen- oder Einphasenbetrieb eines Generators
Andrew Cone
2020-03-24 03:35:20 UTC
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Mein Generator (ein Fermont MEP-803A, 4-Zylinder-Diesel, 10 kW Nennleistung) kann in drei verschiedenen Modi betrieben werden:

  • Einphasige 120 V, bei denen ein Anschluss heiß ist, und ein anderer ist neutral
  • Einphasig 120 V / 240 V, wobei zwei Klemmen heiß und eine andere neutral sind. Der Unterschied zwischen den Anschlüssen beträgt 240 V und jeder zum Neutralleiter beträgt 120 V.
  • Dreiphasiger 208Y, bei dem drei heiße Anschlüsse jeweils 208 V voneinander entfernt sind und jeder 120 V vom neutralen Anschluss entfernt ist

Ich muss eine Reihe von Lichtern betreiben, die alle 120 V benötigen. Das Offensichtliche wäre also, nur den 120-V-Modus zu verwenden. Aber ich denke, es ist vielleicht besser (effizienter vielleicht? Weniger Vibration vielleicht?), Es im dreiphasigen Modus zu betreiben, wobei die Last auf die drei heißen Anschlüsse verteilt ist.

Mein Denken basiert auf Mein grobes Verständnis von Generatoren ist, dass im Dreiphasenbetrieb das Drehmoment über eine einzige Umdrehung des Motors homogener verteilt werden sollte, damit weniger Vibrationen und mehr Kraftgleichheit zwischen den Zylindern auftreten. Kurz gesagt, ich vermute, dass der Betrieb eines Dreiphasengenerators die gleichen Vorteile haben würde, die Dreiphasenmotoren gegenüber Einphasenmotoren haben.

Ist mein Denken hier richtig? Wenn nicht, warum nicht? Gibt es umgekehrt Nachteile beim Dreiphasenbetrieb gegenüber dem Einphasenbetrieb?

Drei antworten:
Transistor
2020-03-24 04:23:05 UTC
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Aber ich denke, es ist vielleicht besser (effizienter vielleicht? weniger Vibration vielleicht?), es im dreiphasigen Modus zu betreiben, wobei die Last auf die drei heißen Anschlüsse verteilt ist.

Richtig.

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Abbildung 1. Die Last ist während des Generatorzyklus konstant. Quelle: T. Davies - Website nicht gefunden.

Meiner Meinung nach sollte das Drehmoment im Dreiphasenbetrieb homogener verteilt werden, basierend auf meinem groben Verständnis von Generatoren der Verlauf einer einzelnen Umdrehung des Motors, so dass es weniger Vibrationen und mehr Gleichmäßigkeit zwischen den Zylindern geben sollte.

Sie haben Recht. Das Schöne an Dreiphasen ist, dass das Drehmoment einer ausgeglichenen Dreiphasenlast über den gesamten Zyklus konstant ist.

Kurz gesagt, ich vermute, dass der Betrieb eines Dreiphasengenerators hätte Die gleichen Vorteile haben Drehstrommotoren gegenüber Einphasenmotoren.

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Abbildung 2. Die drei -phasenspannungswellenformen sind 120 ° voneinander entfernt. (Grafik nach Autor.)

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Abbildung 3. Die erzeugte Leistung durch jede Phase wird gegeben durch P = I 2 R, so dass alle Potenzen positiv sind. (Dies setzt eine ohmsche Last voraus.) Beachten Sie, dass die Summe konstant ist, was bedeutet, dass die Last des Generators über den gesamten Zyklus konstant ist. (Grafik vom Autor.)

Ist mein Denken hier richtig?

Ja.

Gibt es umgekehrt Nachteile beim Dreiphasenbetrieb gegenüber dem Einphasenbetrieb?

Dreiphasig ist bei der Verwendung von Kupfer effizient. Sie benötigen vier statt zwei Leiter, die jedoch leichter sind. Wenn Sie die Last gut ausbalancieren, können Sie den Neutralleiter auf Null reduzieren oder ihn für Ihr ungünstiges Ungleichgewicht dimensionieren.

Der einzige Nachteil ist eine leichte Zunahme der Komplexität und die Notwendigkeit, statt in drei Phasen zu verschmelzen eins.

Gute Antwort. Aber das Set wird von einem Fourbanger Onan Diesel angetrieben. Selbst im schlimmsten Fall wären die allgemeinen Kopfdrehmomentimpulse im Vergleich zu den Leistungskopfdrehmomentimpulsen eher klein. Und zumindest hypothetisch könnte man mit einem vierpoligen Erreger die 1-Phasen- oder Split-Phase konstruktiv auf den Diesel takten.
Der Generator selbst ist 3-phasig 120V. Wenn Sie es im 120-V-Modus oder im 120/240-V-Modus verwenden, werden 2 Wicklungen mit phasenverschobenem Strom belastet, der den Wirkungsgrad verringert und mehr Wärme im Stator erzeugt.
J...
2020-03-24 22:59:13 UTC
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Während die anderen Antworten hier überzeugend sind, sind sie nur die halbe Wahrheit. Wenn Sie Ihr Handbuch konsultieren, werden Sie feststellen, dass die Generatorlastwicklungen neu konfiguriert werden, wenn Sie den Moduswahlschalter auf einen von drei Ausgangsmodi stellen.

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In beiden Modi steht die volle Leistung des Generators zur Verfügung, entweder als 104A bei 120 V (1ph, ein Stromkreis), 52A bei 120/240 (1ph / Split, zwei Kreise) oder 34A bei 120/208 (3ph) drei Schaltkreise).

Wenn Sie Position 2 (1ph @ 120V) auswählen, können Sie Ihre gesamte Last zwischen L3 und LO platzieren, ohne sich Gedanken über das Ausbalancieren machen zu müssen.

Der einzige Grund, dreiphasig zu wählen Modus ist, wenn Sie tatsächlich eine dreiphasige Last zum Fahren haben. Dies hat keine weiteren Auswirkungen auf die verfügbare Leistung des Generators. Wenn Sie ihn jedoch in diesem Modus verwenden, müssen Sie Ihre einphasigen Lasten manuell ausgleichen. Wählen Sie den Modus, der zu Ihrer Last passt. Wenn Sie nur einen 120-V-1-Stunden-Dienst benötigen und alle 104 A für einphasige 120-V-Lasten benötigen, wählen Sie diesen Modus.

Wenn Sie einphasige Lasten im 3-Phasen-Modus oder im 120/240-Split-Phase-Modus betreiben, müssen Sie sich DO darum kümmern, dass die Phasen selbst einigermaßen ausgeglichen bleiben Gleichmäßige Lastverteilung auf die L1 / L2 / L3-Klemmen (im 3-Phasen-Modus) oder auf die L1 / L3-Klemmen (im 120/240-V-Split-Phase-Modus).

Bediener manuell, 2-18

Wenn Sie einphasige Verbindungen verwenden, versuchen Sie immer, die Lasten zwischen den Klemmen auszugleichen (verbinden Sie nicht alle Lasten zwischen einer Klemme und LO). Die Nichtbeachtung dieser Vorsichtsmaßnahme kann zu Schäden am Generator führen.

Wenn Sie eine 3-phasige Last haben, die Sie mit Strom versorgen müssen, müssen Sie natürlich den Dreiphasenmodus auswählen, und eine 3-Phasen-Last wird natürlich ausgeglichen, wenn Sie keine einphasigen Lasten hinzufügen. Wenn Sie nur einphasige Lasten fahren, sparen Sie sich die Kopfschmerzen und verwenden Sie einfach die Modusposition 2 (1ph, 120V). Auf diese Weise wechseln alle Ihre Lasten einfach zwischen LO und L3, und Sie müssen sich keine Gedanken über das Ausbalancieren machen.

Wie immer lautet die Lektion: Lesen Sie Ihre Handbücher.

Wie immer lautet die Lektion: Verstehen Sie Ihre Handbücher. (Ich habe sie nicht gelesen. Ihr Link führt zurück zu diesem Thread - nicht zum Handbuch.) Was Sie zitiert haben, beschreibt einen Standardgenerator mit direkter Verbindung von den Statorwicklungen zur Ausgangsbuchse. Der Rotor wird mit Gleichstrom angetrieben, um das rotierende Gleichstromfeld zu erzeugen. Die Statorausgangsspannung wird vom AVR (automatischer Spannungsregler) geregelt, der den Rotorstrom so einstellt, dass die Ausgangsspannung erhalten bleibt. Es gibt keine "AC-> DC-> AC-Transformation über einen Vollwellenbrückengleichrichter", die einen (unnötigen) Wechselrichter erfordern würde. Auch keine Isolation.
@Transistor Der Link wurde behoben.
@Transistor Und Sie haben Recht - es gibt einen Vollweggleichrichter im Design, aber Sie haben völlig Recht, dass er nicht auf der Ausgangsseite ist (er wird verwendet, um den Erreger-Wechselstromausgang in Gleichstrom umzuwandeln, um den Generatorrotor mit Strom zu versorgen). Ich habe gelesen zu schnell und aktualisierte die Antwort.
Wenn Sie nur die Drehmomentwelligkeit der drei Konfigurationen des Reconnector-Schalters etwas expliziter besprochen hätten ...
@PhilSweet Es gibt ein riesiges Schwungrad - es ist ein Militärgenerator, der in beiden Modi bis zu seiner Nennkapazität verwendet werden kann. Der Rest ist Minutien. OP scheint nur an praktischen Belangen interessiert zu sein.
Ich stimme zu, aber wenn Sie sagen, dass die anderen Antworten auf diese Instanz "überhaupt nicht zutreffen", braucht dies eine angemessene Unterstützung, die über das bloße Handwinken hinausgeht.
@PhilSweet Das ist fair, in den beiden anderen Modi ist ein Lastausgleich erforderlich, aber beide Antworten ermutigen OP, den 3-Phasen-Modus für einphasige Lasten zu verwenden, und dies ist nicht die richtige Vorgehensweise, da dies die Lastausgleichsanforderung auferlegt, die OP vollständig erfüllen kann Vermeiden Sie dies, indem Sie einfach den entsprechenden Ausgabemodus auswählen.
@J ... wow, danke, diese Diagramme sind wirklich interessant. Es ist faszinierend, dass die Summe zweier Phasen gleich dem Negativ der anderen Phase ist. Ich denke, diese Tatsache ermöglicht es, dass alle Wicklungen in allen drei Konfigurationen verwendet werden.
Tiger Guy
2020-03-24 15:00:34 UTC
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Die Antwort von @ Transistor ist ziemlich vollständig und richtig, aber ich fühle mich etwas komplexer als das, was Sie benötigen.

Der einzige Unterschied darin, wie Sie die Stromversorgung Ihres Generators abschalten, besteht darin, wie die Ausgangswicklungen sind an einen Stecker angeschlossen. Jede der drei Wicklungen hat die gleiche Bewertung, unabhängig davon, ob Sie 1, 2 oder alle 3 Phasen ziehen. Wenn Ihre Gesamtlast (die Anzahl der Lichter) unter der Einphasenleistung liegt, spielt dies keine Rolle.

Der Grund dafür ist, dass Ihre Diesel-Antriebsmaschine es nie bemerkt wie die Stromversorgung über den Generator erfolgt. Dreiphasenleistung ist großartig und funktioniert sehr gut, aber in diesem Fall ist der Dieselmotor das, was Leistung in seltsamen Impulsen erzeugt. Das Ausgleichen der Last in schönen 120-Grad-Phasen spielt für einen Verbrennungsmotor keine Rolle.

Ich denke, ich sehe, wie es dem Motor wahrscheinlich egal ist. Aber was ist mit dem Generator selbst? Wenn im einphasigen Betrieb nur eine Ausgangswicklung die Last aufnimmt, ist das Widerstandsmoment des Generators nicht homogen, und ich würde denken, dass dies dazu führen würde, dass das gesamte Aggregat stärker vibriert, oder? Ich würde auch denken, dass im einphasigen Betrieb die gesamte Wärme durch eine Wicklung anstatt durch 3 abgeführt werden müsste, also würde ich vermuten, dass die Wicklung heißer und widerstandsfähiger wird und es mehr Verschleiß gibt. Inwieweit ist dieses Denken gültig?
@AndrewCone, Der Generator vibriert aufgrund des ungleichmäßigen Pulsierens des Diesels. Ich bezweifle, dass die elektrische Schwingung messbar ist.


Diese Fragen und Antworten wurden automatisch aus der englischen Sprache übersetzt.Der ursprüngliche Inhalt ist auf stackexchange verfügbar. Wir danken ihm für die cc by-sa 4.0-Lizenz, unter der er vertrieben wird.
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