Drehstromgenerator Bauteile

Verweis auf das Kraftfahrzeugsystem

Das Aggregat ist eine Hilfseinheit, die die Batterien lädt, um in erster Linie die Maschine zu betreiben. Last but not least eine weitere extrem bedeutsame Aufgabe: Der Antrieb selbst und seine Bauteile benötigen zum Betrieb auch eine beträchtliche Strommenge. Eine Lichtmaschine muss so ausgelegt sein, dass sie über den gesamten Drehzahlbereich bei jeder Last eine so gleichbleibende Stromspannung wie möglich liefert, um große Fluktuationen im elektrischen System des Fahrzeugs und damit auch beträchtliche Folgeschäden zu vermeiden.

Im Regelfall sind Lichtmaschine und Anlasser unmittelbar mit der Energieversorgung der Batterien verknüpft und nicht gesichert. Die Gehäuseform eines konventionellen Aggregats im Automobilbereich setzt sich im Wesentlichen aus dem hier mit einem grünen Richtungspfeil gekennzeichneten Antriebsendschild und dem hier mit einem orangefarbenen Richtungspfeil gekennzeichneten Heckschild zusammen, das auch die Leuchtdiodenplatte mitnimmt.

Dazwischen liegt der Statormotor mit drei Statorwicklungen, hier mit einem blauen Punkt markiert. Durch alle drei Komponenten läuft der Rotoren mit der Exciterwicklung kreuzweise, hier markiert durch einen roten Punkt. Die drei um 120° versetzt geschachtelten Statorwicklungen erzeugen drei übereinanderliegende Wechselspannungen, die auch als Torsionsspannungen bezeichnet werden.

Aufgrund der speziellen Anforderung an ein Fahrzeug muss der Stromerzeuger nicht nur eine Stromspannung generieren, sondern auch für die speziellen Erfordernisse vorbereiten. Bei weiter ansteigender Geschwindigkeit muss die Stromspannung gleichbleibend sein, um das elektrische System des Fahrzeugs nicht zu belasten. Weil alle Konsumenten in Kraftfahrzeugen auf eine DC-Stromversorgung angewiesen sind, muss eine so gleichbleibende und nicht wellige wie möglich fließen.

Durch die Diodenscheibe in Kombination mit den drei Statorwicklungen wird eine gute Spannungsglättung erzielt. Das Diodenblech ist ein Hochleistungs-Gleichrichter, der beide Halbwelle verwendet, indem er die passiven Halbwelle ebenfalls in den Positivbereich umwandelt. Das Hochleistungsregelgerät reguliert die Speisespannung, die ein magnetisches Feld in der Speisespannung erzeugt.

Dies ist erforderlich, damit durch die Verbindung von magnetischem Feld und Rotation der Exciterwicklung eine elektrische Energie in den Statorwicklungen erzeugt werden kann. Die so entstehende Stromspannung wird in den oben genannten Bauteilen aufbereitet. Neben den energieerzeugenden Bauteilen des Aggregats ist auch die Hochleistungssteuerung eine sehr wichtige Komponente. Dazu wird die Ausgabespannung der Steuerung beeinflusst, die als Betriebsstrom auf die Exciterwicklung im Läufer einwirkt.

Mit zunehmender Spannungshöhe steigt die vom Stromerzeuger bereitgestellte elektrische Energie. Andererseits hängt die Ausgabespannung des Aggregats auch von der Drehzahl ab; je rascher sie sich bewegt, umso größer ist die Generatorenspannung. Die Steuerung verfügt über einen Input, der die Ausgabespannung des Aggregats auswertet.

Der Ausgang des Aggregats ergibt sich aus der Drehzahl des Aggregats und der Anregungsspannung.