Spannungsqualität vom Generator

[Trennerzieher]

Hallo
Ich habe mir ein Stromaggregat gekauft und es hat eine starke Oberwelle bei 2100Hz. Aber Warum?
Sollte aus einem unbelasteten Generator nicht ein Bilderbuch-Sinus kommen?
Je mehr Last ich zuschalte, um so schwächer wird die Oberschwingung. Gleichzeitig wird der Sinus immer stärker verzerrt.
Als Testlast habe ich Heizstrahler verwendet. Das Oszilloskop wird mit einem Trenntrafo aus dem Netz versorgt. Der Generatorstromkreis ist nicht geerdet.
Es sollte also kein Messfehler sein.
Der Generator ist ein selbsterregter 1~Syncrongenerator mit Kohlen und elektronischer Spannungsregelung.
Der Generator ist zweipolig 3000 U/min. Die Feldwicklung ist auf dem Läufer, Die Haupt- und Hilfswicklungen im Ständer.
Hier gibt es mehr Infos zum Aggregat:
http://media.rotek.at/a000/000/113/0000 ... T_A_de.pdf

Kann man mit einem geschätzten Klirrfaktor von 15-20% noch bedenkenlos in ein Hausnetz eispeisen?
Welche Geräte nehmen einem das besonders übel?
Hat jemand von euch damit schon Erfahrung gemacht?

[shpank]

Hast du den Generator auch ordentlich geerdet? Könnte es sein, dass das Schweinereien von der Zündung sind?

EDIT: Okay beim Diesel wird die Zündung wohl eher nicht einstreuen

[duese]

Die Spannungsform im Netz ist auch nicht immer schön sinusförmig. Am Lehrstuhl (versorgt über eigene Mittelspannungseinspeisung und Trafos) sind schon Spannungen gesehen worden, die nicht wie normal einen sondern drei (!) Nulldurchgänge hatten (also quasi am Nulldurchgang noch eine Periode mit kleiner Amplitude und höherer Frequenz eingefügt). Und auch sonst, waren die Spannungen vom Sinus ordentlich verbogen.

Zum Einfluss des 2100Hz-Rippels kann ich nix sagen, aber wie das untere Bild aussieht, hätte ich aus dem Bauch raus wenig bis keine Schmerzen in selbigem (lass mich aber gern eines besseren belehren, sollte ich falsch liegen).

Könnte der Ripple vielleicht von Nuten im Läufer kommen? 2100Hz / 50 Hz wären 42 Nuten am Umfang...

[reutron]

Das sieht wie "Reglerüberschwingen" da zu wenig Last aus. Was hast du den da als Last dran zu hängen?

[Konrad]

Das ist halt so ein Gerät mit einem dieser unsäglichen "AVR" Spannungsregler... So wirklich überzeugen konnten die mich nie, das Netz ist voll mit Problemen.

Kann man mit einem geschätzten Klirrfaktor von 15-20% noch bedenkenlos in ein Hausnetz eispeisen?

Für das einspeisen in das Hausnetz ist dieser Generator völlig ungeeignet

[Trennerzieher]

Hast du den Generator auch ordentlich geerdet?

Nein. Der Generatorstromkreis ist an keinem Punkt mit der Erde verbunden.
Es gibt nur einen örtlichen Potentialausgleich über die Steckdosen, der nicht geerdet ist.

Könnte der Ripple vielleicht von Nuten im Läufer kommen? 2100Hz / 50 Hz wären 42 Nuten am Umfang..

Der Läufer hat keine Nuten, nur eine zweigeteilte Wicklung, die einen Nord- und Südpol bildet.
Im Ständer sind auf jeder Hälfte 12 Wicklungsstränge in den Nuten, das sind zu wenig für 42 Spitzen.
Für eine Unebenheit auf den Schleifringen / Kohlen ist es viel zu regelmäßig.

Die Spannungsform im Netz ist auch nicht immer schön sinusförmig. Am Lehrstuhl (versorgt über eigene Mittelspannungseinspeisung und Trafos) sind schon Spannungen gesehen worden, die nicht wie normal einen sondern drei (!) Nulldurchgänge hatten (also quasi am Nulldurchgang noch eine Periode mit kleiner Amplitude und höherer Frequenz eingefügt). Und auch sonst, waren die Spannungen vom Sinus ordentlich verbogen.

Das ist echt heftig! bist du dir sicher, das es kein Messfehler ist? Bei uns ist es ein fast perfekter Sinus mit ein paar kaum sichtbaren Dellen.

Zum Einfluss des 2100Hz-Rippels kann ich nix sagen, aber wie das untere Bild aussieht, hätte ich aus dem Bauch raus wenig bis keine Schmerzen in selbigem (lass mich aber gern eines besseren belehren, sollte ich falsch liegen).

Mit dem verzerrten Sinus im Vollastbereich könnte ich auch leben, aber wenn im Schwachlastbereich der 2100Hz Ripple überwiegt mache ich mir schon Sorgen...

Das sieht wie "Reglerüberschwingen" da zu wenig Last aus. Was hast du den da als Last dran zu hängen?

Weiß jemand von euch mehr zur Funktionsweise des AVR-Reglers? Er soll jedenfalls besser sein, als mechanische Regler oder Generatoren, die mit einem Schwingkreis laufen.
Als Last habe ich mehrere Heizstrahler (Leistungsfaktor 1,0) verwendet. damit kann ich die Last von 0-4,5kW in 500W Schritten anpassen.
Wird das Regelverhalten besser, wenn man etwas Kapazität ins Spiel bringt? Ich denke da an ca. 50µF

Für das einspeisen in das Hausnetz ist dieser Generator völlig ungeeignet

Warum? Beim 1~Generator entfällt das Problem der Schieflast und er stellt einen 3x höheren Anlaufstrom zur Verfügung. Und für die Durchlauferhiter ist er eh 5 Nummern zu klein....
Das einzige was nicht läuft sind ein paar Maschinen in der Werkstatt, aber die lassen sich in einem echten Notfall auch auf Steinmetz umbauen.
Zum Einspeisen hätte ich mir ein VDE-widriges Verlängerungskabel gebaut, das am Generatorende einem blauen CEE32 Stecker hat und an der Hausseite einen roten CEE16 bei dem die 3 Phasen gebrückt sind sowie eine Verbindung zwischen N und PE hat. Zum Einspeisen wird dann die Hauptsicherung ausgeschaltet und der Generator in der Garage an die Kraftsteckdose angeschlossen. Durch die Brücke N-PE habe ich wieder ein normales TN-Netz und bei einem Erdschluß/Kurzschluß fliegt entweder die Sicherung im Haus oder wenn der Kurzschlußstrom dafür nicht ausreicht, wenigstens der Schutzschalter vom Aggregat. Der PEN-Leiter vom Netz wird nicht unterbrochen und dient als niederohmige Betriebserde.
Das kligt alles ziemlich verboten, aber es funktionert

[ESDKittel]

Versteckt sich da eventuel ein Schaltregler/PWM der Müll auspuckt?
-Laderegler 12V Starterbatterie
-Regler Erregerwicklung
-eventuel 230V->12V SNT oder Regler 12V LiMa
-oder die 12V LiMa

[Jannyboy]

Vielleicht verursacht auch einfach das Oszi am Trenntrafo den Messfehler.
Versorge doch einfach Das Oszi mit den Generator und Erde den Generator.
Und messe das noch mal.

[winnman]

Die 2kHz würde ich mal einfach vergessen, egal wo die herkommen.
Ein normaler Synchrongenerator liefert niemals einen sauberen Sinus, die genaue Form hängt von der Aufteilung der Wicklungen auf mehrere Nuten ab.

Die Praxis zeigt, dass derartige Geräte relativ erfolgreich für solche Zwecke eingesetzt werden können. Wichtig ist eigentlich nur dass die Effektivspannung relativ genau gehalten wird, die Frequenz kann kurzzeitig zwischen 45 und 55 Hz fast alles ohne große Probleme beherrschen, nach 20s sollte aber auf 47,5 bis 52,5 nachgeregelt werden. Bricht di f bei Lastzuschaltungen <45 Hz ein sollte das normalerweise auch zu keine Problemen führen.

Zur Einspeisung bei Notbetrieb würde ich keine Suizidlösung wählen sondern einfach eine Umschaltung in der Verteilung einplanen und einen Gerätestecker dafür vorsehen. Das Versorgen der 3 Außenleiter erfolgt dabei durch parallelschalten in der entsprechenden CEE Kupplung.

[Hightech]

Ich würde mir da genau 0 Gedanken zu machen.
Das wird eh alles gleichgerichtet und gesiebt.
Es könnte im schlimmsten Fall die Stereoanlage zu einem Pfeiffen verleiten.

[Treckergott]

Bei uns hat die Heizung Probleme gemacht. Fehler Stromversorgung oder so.
Ist natürlich doof da die Heizung ja eigentlich das wichtigste zu versorgende Gerät ist (zumindest im Winter).

[ferdimh]

Ich gehe sehr stark davon aus, dass die 2000Hz einer hohen (Streu)Induktivität des Generators geschuldet sind, die in Verbindung mit einem schaltfuchtelnden Regler mit kostenoptimierter Entstörung auftritt.
Vermutlich braucht es nicht viel Leistung, um einem Solchen Generator 2000Hz aufzuprägen.
Hilft ein 10µF Motoranlaufkondensator überm Ausgang?

Diese "AVR-Regler" sind mir sowieso suspekt, dafür funzt die konventionelle "Regelung" (Fahr den Generator halt vollkaracho in Sättigung) einfach zu gut.

[Kainit]

Könnte der Ripple vielleicht von Nuten im Läufer kommen? 2100Hz / 50 Hz wären 42 Nuten am Umfang...

42 Nuten wäre eine Sonderform, 48 wäre der nächste Standardwert.

mfg

[Osttiroler]

Moin

Die Eltern meiner Freundin haben auch so einen Chinesen-Eintopf als Notstromaggragat. Allerdings die dreiphasige Ausführung mit ca 4,5kVA.
Letzten Winter habe ich damit, als wir bei Ihnen eingeschneit waren, die Heizung und Licht im Großteil den Hauses versorgt.
Nur das Einschalten der 2,2kW Espressomaschine, wo gerade die Hackschnitzelheizung beide Getriebemotoren gefahren hat, alle gefriergeräte am laufen waren und das Haus hell beleuchtet war, war dann keine so gute Idee meines Schwagers in Spe. Erst starker Drehzahlabfall mit dunkelschwarzer Abgaswolke, dann Licht weg, als der Diesel schon unter geschätzten 1500u/min war. Er hat dann vor schreck die Kaffeemschine wieder abgeschaltet. Drehzahl wieder in unter einer Sekunde auf Nennwert mit leichtem Überschwinger. gleichzeitig leises Poff aus meinem chinesischen 18650er Li Ion-Lader.
Das war der einizige Schaden, den dieser eher schwere Störfall verursacht hat.

Muss mal meinen Notstromdiesel an ein Oszi schwarten. Bin gespannt, was für eine art vom Wackelsaft der compundgeregelte Italienergenerator ausspuckt.

lg Lukas

[uxlaxel]

Bei uns hat die Heizung Probleme gemacht. Fehler Stromversorgung oder so.
Ist natürlich doof da die Heizung ja eigentlich das wichtigste zu versorgende Gerät ist (zumindest im Winter).

heizungen überwachen die "erdung", indem sie eine definierte spannung zwischen L und PE erwarten. das problem tritt also auf, wenn man die heizung anders anschließt (L und N vertauscht) oder einen nicht geerdetes netz hat.
das einfachste ist, am einspeisepunkt (stecker / buchse am generatoranschlußkabel) eine brücke zwischen PE und N macht. alternativ direkt im generator. (allerdings erlischt da die schutzmaßnahme und man muß verbraucher immer mit FI schützen)
beides ist nicht ganz die 100%ig saubere lösung, aber löst das problem
(ggf. mal statt brücke einen widerstand nehmen und mit den werten experimentieren)

ich habe bisher beim lasttest unsere heizung noch nie angehabt. ich lasse es einfach drauf ankommen. mein billiger chinuckengenerator macht bei plötzlichem lastwechsel bis zu 280V und mehr...
mir ist das zu heiß, da teure elektronische geräte mal hart zu testen.

lg axel

[ESDKittel]

mein billiger chinuckengenerator macht bei plötzlichem lastwechsel bis zu 280V und mehr...
mir ist das zu heiß, da teure elektronische geräte mal hart zu testen.

Für empfindliche Geräte gibt es magnetische Spannungskonstanter...

[faultier]

> Für empfindliche Geräte gibt es magnetische Spannungskonstanter...

welche bei 50Hz Netzfrequenz klasse funktionieren, bei abweichender Frequenz
jedoch nicht mehr (Resonanzprinzip). Also genau die Drehzahl halten, damit der
Konstanter konstantet

[gafu]

Er hat dann vor schreck die Kaffeemschine wieder abgeschaltet. Drehzahl wieder in unter einer Sekunde auf Nennwert mit leichtem Überschwinger. gleichzeitig leises Poff aus meinem chinesischen 18650er Li Ion-Lader.
Das war der einizige Schaden, den dieser eher schwere Störfall verursacht hat.

meiner hat ohne netzanomalie auch einfach so nach ner stunde poff gemacht.
Also das ist jetzt mal kein harter fakt mit dem china lader^^
Die sind so kotzgrenze dimensioniert, da ist kein einziges pfennigbauteil drinn, was nicht zur funktion unabdingbar wäre.

[ESDKittel]

> Für empfindliche Geräte gibt es magnetische Spannungskonstanter...

welche bei 50Hz Netzfrequenz klasse funktionieren, bei abweichender Frequenz
jedoch nicht mehr (Resonanzprinzip). Also genau die Drehzahl halten, damit der
Konstanter konstantet

Stimmt ja...hatte ich jetzt nicht dran gedacht...

[Trennerzieher]

Ich habe heute den ersten Enspeisetest gewagt: Ohne Probleme
Angeschlossen wurde es mit dem oben beschriebenem Kabel.

-Heizung samt Ölbrenner und Steuerung
-Beleuchtung mit viel Blindstrom
-Gefriertruhe und Kühlschrank
-Luftkompressor
-Industriestaubsauger mit kleiner Kreissäge
-Wasserpumpe
-Elektroherd mit halber Leistung
-Erdschluß -> Sicherung fliegt

Der verrufene AVR-Regler hat die Spannung recht gut im Griff und die Enspritzpumpe hält die Drehzahl sehr konstant.

Was ich noch testen will:
-Computer, Radio und Co
-Allgemein Geräte mit Trafo, billig- und billigst Netzteilen
-Waschmaschine (läuft ein Programm zu Ende?)
-Drehstrommotor mit Steimetzschaltung
-Oberwelle mit Kondensator beruhigen
-Varistormodul gegen Spannungspitzen bei Reglerüberschwingung
-Kurzschlußstrom messen
-Mit dem Oszi an einer Steckdose im Haus messen (mit richtiger Erdung und Versorgung aus dem Generator)

Ich gehe sehr stark davon aus, dass die 2000Hz einer hohen (Streu)Induktivität des Generators geschuldet sind, die in Verbindung mit einem schaltfuchtelnden Regler mit kostenoptimierter Entstörung auftritt.
Vermutlich braucht es nicht viel Leistung, um einem Solchen Generator 2000Hz aufzuprägen.

Das erinnert mich an den Igor-Waschmaschinenmotor-Audiogenerator
Leider kann ich den Fred dazu nicht mehr finden. Vielleicht im alten Forum?

Versteckt sich da eventuel ein Schaltregler/PWM der Müll auspuckt?
-Laderegler 12V Starterbatterie
-Regler Erregerwicklung

Die Batterie wird über einen Linearregler aus einer Hilfswicklung des Generators geladen. Der stört normalerweise nicht
Die Erregersteuerung/Spannungsregelung muß aufgrund ihrer Baugröße ein Schaltreger ohne größere Entstörmaßnahmen sein.

Allerdings die dreiphasige Ausführung mit ca 4,5kVA.

Trotz aller Vorteile von Drehstrom habe ich mich für einen großen Wechselstromgenerator entschieden.
ein 4,5kva 3~Generator kann bei Einzelverbrauchern auch nicht mehr als ein 1,5kva 1~Generator.
Das gleiche gilt auch für den maximal möglichen Anlaufstrom, den der Generator zur Verfügung stellen kann.
Dazu kommt das Problem von Über- und Unterspannung bei Schieflast. Und die hat man im Haus immer.

Für empfindliche Geräte gibt es magnetische Spannungskonstanter...

Wie funktionert so etwas?

[robert_]

-Varistormodul gegen Spannungspitzen bei Reglerüberschwingung

Das wäre viel zu viel Energie für jeden VDR.
So als Hausnummer, ein sehr großer Blockvaristor kann einmalig einige 100 Ws aufnehmen. Das ist allerdings relativ wenig, wenn man bedenkt wie viel Energie in der Schwungmasse steckt. Das ist aber eh kein Problem, weil ein VDR, der bei Nennspannung nicht durchbrennt, sowieso erst bei einer großen Überschreitung nennenswert Strom führt. Ein richtig für 230V ausgelegter VDR klemmt bei einigen A die Amplitude auf so 600V. VDR sind nur für kurzzeitige Spitzen (µs Bereich) brauchbar.

Was im Sekundenbereich eher helfen würde wäre ein Halbleiterschütz, das einen Bremswiderstand (also einen Heizstab) zuschaltet. Dessen elektronische Steuerung könnte ausreichend empfindlich reagieren, und der Bremswiderstand (und das Wasser) kann sehr viel Energie aufnehmen. Eventuell wären mehrere Schaltstufen sinnvoll, damit es nach dem Abschalten nicht gleich wieder das gleiche Problem gibt.

[duese]

Das mir den 1,5 kVA einphasig bei einem 4,5 kVA dreiphasigen Generator gilt so pauschal aber auch nicht. Die Schukos an unseren Feuerwehrmoppeln hängen alle an einer Phase und können die volle Leistung. In irgendeinem Thread haben wir da erst letztens diskutiert (bin grad mitm Smartföhn unterwegs, da sucht es sich etwas umständlich...)

[Trennerzieher]

Die Schukos an unseren Feuerwehrmoppeln hängen alle an einer Phase und können die volle Leistung.

Solche Aggregate haben oft einen Stern-Dreieck-Schalter. Damit sind dann 220V zwischen 2 Phasen mit 2/3 Leistung möglich.
Manchmal werden auch Generatoren mit Zickzackschaltung gewickelt. Die sind voll schieflasttauglich, groß und schwer.
Diese Geräte kosten aber ein vielfaches.
Bei den Chinageneratoren ist es nicht einmal möglich, einen Stern-Dreieck-Schalter nachzurüsten, weil der Sternpunkt in der Wicklung sitzt und nur mit einem Draht herausgeführt wird.

[duese]

Nix Stern-Dreieck-Umschaltung. 230V und 400V gleichzeitig nutzbar an 3x Schuko und 1x 16A-Cekon. DIN 14685...

[Osttiroler]

Die einzigen Schalter, die ich an Standard-Feuerwehr- Stromerzeugern kenne, sind einer für Starten(wenn vorhanden) und abstellen und ein Polwendeschalter.

lg Lukas

[duese]

Bei den deutschen Feuerwehrgeneratoren gibts vielleicht einen Startknopf (wenn ein Starter da ist), bei den neueren einen zum Abschalten der Drehzahlabsenkung ohne Last, einen Absteller und sonst nur LS. An unserem einzigen Drehstromgerät, einer Schmutzwasserpumpe ist ein Polwendestecker verbaut. Am Generator hab ich sowas noch nie gesehen.

[Trennerzieher]

Das werden dann wohl Geräte mit Zickzackwicklung sein. Die lassen sich dann aber nur mit 4 Mann bewegen.

[uxlaxel]

ich kenne solche feuerwehrgeneratoren fest im schubfach eines fahrzeuges eingerastet. zum betrieb zueht man den raus und wirklich rausnehmen, dann 4 mann, 4 ecken.
die haben schon ganz andere qualität.

[Kainit]

Das werden dann wohl Geräte mit Zickzackwicklung sein. Die lassen sich dann aber nur mit 4 Mann bewegen.

Zickzack bei Generator scheint mir unlogisch.
Die Zickzackwicklung verteilt eine einphasige Belastung bei einem Trafo
auf 2 Hauptschenkel des Kerns. Wie soll das bei einem Generator gehen?

mfg

Frank