Generator

Wenn sich ein Magnet vor einer Spule dreht, entsteht in ihr eine Wechselspannung. Dabei ändert die Spannung ständig die Stärke und die Richtung. Eine Maschine, die mittels elektromagnetischer Induktion Bewegungsenergie in elektrischeEnergie umwandelt, wird Generator genannt.

Die Abbildung zeigt einen Generator mit Handkurbel. Wird diese betätigt, dreht sich im Inneren einer Spule ein Magnet. Es wird eine Wechselspannung erzeugt, die das Glühlämpchen zum Leuchten bringt.

Erzeugung von Gleichspannung

Wenn ein Magnet feststeht und sich eine Spule im Magnetfeld dreht, muss die Spannung über Schleifkontakte vom drehenden Teil abgegriffen werden. Bei zwei getrennten Schleifkontakten erhält man eine Wechselspannung. Sorgt man jedoch dafür, dass die Kontakte nach jeder Halbdrehung wechseln, so ändert sich im äußeren Stromkreis die Stromrichtung nicht. Man erhält eine pulsierende Gleichspannung.

In Kraftwerken werden sogenannte Drehstromgeneratoren verwendet. Das sind Wechselstromgeneratoren, bei denen im Prinzip drei Spulen am Gehäuse angebracht sind. Im Innenraum dreht sich ein Elektromagnet. Die für die Erzeugung des Magnetfeldes nötige Spannung wird durch einen Gleichstromgenerator erzeugt.

Eine drehende Turbine treibt diesen Gleichstromgenerator an und bewegt gleichzeitig den Elektromagneten.

In den drei Spulen werden Wechselspannungen erzeugt. Diese werden durch drei Leitungen (L1, L2, L3) und eine gemeinsame Leitung (N) von den Spulen abgegriffen, wie in der Abbildung gezeigt ist.

Die Spannung beträgt je nach Generator 6 000 bis 21 000 V.

Die Bewegungsenergie des Rotors wird in elektrische Energie umgewandelt. Das Getriebe übersetzt die niedrige Drehzahl des Rotors auf die beinahe 100-mal so große Drehzahl der Generatorspulen.