Definition:
Asynchrongeneratoren waren ursprünglich als Elektromotoren konzipiert. Sie werden Synchrongeneratoren vorgezogen, da sie günstiger und widerstandsfähiger sind. Der Aufbau eines Asynchrongenerators in leicht überschaubar, da er lediglich aus zwei Hauptteilen besteht: Dem Ständer und dem Läufer.
Einsatzgebiete:
Der Asynchrongenerator wird meist in kleineren Windkraftanlagen, in Biogas – und Wasserkraftwerken, in Blockheizkraftwerken und als Notstromaggregat zum Einsatz. Solch ein Generator hat eine maximale Leistung von 1500 Kilowatt. Durch einen Asynchrongenerator, der nur selten gewartet werden muss, ist es möglich, ohne einer Netzverbindung mit elektrischer Energie versorgt zu werden.
Funktionsweise:
Klassische Asynchrongeneratoren haben 4 Pole. In bestimmten Bereichen werden Ständer mit polumschaltbaren Wicklungen verwendet. Dadurch wird eine Drehzahlstufung und somit eine weichere Netzkopplung erreicht, was wiederum zur Folge hat, dass die Energie optimal genutzt wird. Die meisten Asynchrongeneratoren besitzen Läuferstäbe aus Kupfer (höherer Wirkungsgrad wird erzielt).
Drehmoment und Drehzahl sind voneinander abhängig. Diese Abhängigkeit lässt sich auf der Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie ablesen. Hat die Generatorwelle zusätzliche Kräfte auszuhalten, hat dies zur Folge, dass sich der Schlupf vergrößert. Dadurch wird mehr elektrische Energie abgegeben.
Asynchrongeneratoren kann man sowohl untersynchron als auch übersynchron betreiben.
Übersynchroner Betrieb:
Die Läuferzahl ist höher als die Drehfeldrehzahl. Die Läuferfrequenz ist also auch höher als die Drehfeldfrequenz. Dies hat zur Folge, dass in den Läufern eine Spannung induziert wird. In den Spannungen der einzelnen Stäbe liegt eine Phasenverschiebung vor, weil die Stäbe räumlich versetzt sind. Daher liegt im Läufer eine Vielphasenspannung vor. Die Läufer sind über Kurzschlussringe verbunden, das heisst: Es fließt ein Vielphasenwechselstrom.
Aufgrund dieses Vielphasenwechselstroms entsteht ein Läuferdrehfeld. Es hat genau dieselbe Polzahl wie das erregende Ständerdrehfeld. Das Läuferdrehfeld dreht sich entgegengesetzt der Drehrichtung des Läufers. Die Lage zum Ständerdrehfeld bleibt dabei immer gleich.
Wichtigste Voraussetzung: Die Antriebsleistung muss immer konstant bleiben, damit der Generator in der Ständerwicklung eine Spannung induzieren kann.