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Generatoren


Kurbelwellenstartgeneratoren

ISAD / Conti

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zuletzt bearbeitet am 20.11.2001


Wo herkömmliche Generatoren das Bordnetz nicht mehr ausreichend versorgen können, bieten sich Starter-Generatoren an, die zwischen Kurbelwelle und Kupplung eingebaut werden. Diese Geräte erweisen sich sogar als wahre Wollmilchsäue.





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Starter-Generatoren sind elektrische Maschinen, die

Klauenpolsartergenerator Systemdiagramm























Kurbelwellensartergenerator Systemdiagramm

Diese Maschine kann über Riementrieb mit der Kurbelwelle gekoppelt sein ( Klauenpol-Starter-Generator), oder sie ist zwischen Kurbelwelle und Kupplung integriert (Kurbelwellen-Starter-Generator). Genau der letzte Fall wird auf dieser Seite hauptsächlich vorgestellt.

Wahrscheinlich arbeiten inzwischen alle einschlägigen Kfz-Zulieferer an entsprechenden Maschinen. Mit einer Serieneinführung wird etwa 2004 gerechnet.







Der KurbelwellenStarterGenerator (KSG) kann als Asynchronmaschine oder als Synchronmaschine ausgeführt sein:

Asynchronmaschine

Synchronmaschine

Asynchron : nicht gleichzeitig

Bei diesen elektrischen Wechselstrom- oder Drehstrommaschinen folgt die Drehzahl nicht exakt der Frequenz des eingespeisten Stroms im Motorbetrieb, sondern die Drehzahl ist etwas geringer als es der Formel

n = f / p

entspricht.
(n Drehzahl, f Frequenz, p Polpaarzahl).

Bei einem Asynchrongrenerator dagegen ist die Frequenz des erzeugten Drehstroms etwas kleiner als es der Formel

f = n * p

entspricht.

Asynchronmaschinen arbeiten in jedem Fall mit Schlupf der oft in % angegeben wird und sich nach der Formel

S = ( f - n * p ) / (n * p)

berechnen lässt.

Ein zweipolpaariger Drehstromasynchronmotor der am 50Hz -Netz betrieben wird dreht sich also unter Last nicht mit genau 1500/min sondern z.B. mit 1450/min.

Asynchronmaschinen zeichnen sich durch ihre robuste Bauweise ohne Schleifringe und Kohlebürsten aus. Satt dessen wird der Läufer als Kurzschlussläufer oder Käfigläufer ausgeführt. Im Betrieb wird in diesem Kurzschlussläufer auf rein induktivem Wege von der Ständerwicklung Spannung induziert und somit ein Stromfluss in Gang gesetzt, wozu allerdings der Schlupf unbedingt erforderlich ist.

Asynchronmaschinen sind gerade wegen ihrer hohen Lebensdauer , ihrer Zuverlässigkeit und wegen ihres einfachen und preiswerten Aufbaus sehr häufig anzutreffende Elektromaschinen.


Synchron = gleichzeitig

Bei diesen elektrischen Wechselstrom- oder Drehstrommaschinen folgt die Drehzahl exakt der Frequenz des eingespeisten Stroms im Motorbetrieb, die Drehzahl berechnet man nach der Formel

n = f / p



Bei einem Synchrongrenerator ist die Frequenz des erzeugten Drehstroms genau so groß, wie sie durch die Formel

f = n * p

berechnet werden kann.

Synchronmaschinen arbeiten schlupflos.

Ein fünfpolpaariger Drehstromsynchrongenerator der mit 3000 /min angetrieben wird, erzeugt somit eine Drehspannung mit einer Frequenz von genau 250Hz .

Diese Motoren / Generatoren erzeugen das rotierende Magnetfeld entweder über einer mitdrehende Erregerwicklung, die natürlich über Schleifringe / Kohlebürsten versorgt werden muss (*) oder aber das Erregerfeld wird von Permanentmagneten erzeugt, die jedoch ziemlich teuer sein sollen.

Synchronmotoren werden z.B. dann eingesetzt, wenn es auf eine exakte Drehzahl ankommt (Uhren).

Ein wohl bekannter Vertreter von Synchrongeneratoren ist der gute alte Klauenpol-Drehstromgenerator im Kfz.



(*) Bosch fertigt inzwischen schleifringlose Synchronmotoren /-generatoren, die bereits im Kfz- eingesetzt werden




















































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ISAD / Conti

















Booster Funktion = Drehmomentanhebung













Drehschwingungsdämpfung













Wirkungsgradvergleich













Startdrehzahl als Funktion der Temperatur














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ISG / BOSCH

















stalter / Marelli











Starter-Generator (SG)  Delphi











Mannesmann Sachs





















Mannesmann Sachs




























KSG Mannesmann Sachs Schnittzeichnung






































Valeo

















Mannesmann-Sachs






































BOSCH Klauenpol Starter-Generator
























BOSCH Kurbelwellen-Starter-Generator
































Bordnetzarchitektur





















ZweiSpannungsBordnetz mit ISG
























ZweiSpannungsBordnetz mit SG












































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Die auf dieser Seite gezeigten Abbildungen stammen (evtl. modifiziert) unter anderem von folgenden Herstellern :


Conti Logo




Marelli Logo





Sachs Logo





Delphi Logo
















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