Gemessenes Modell des Umwandlungswirkungsgrads am Generator
Messen Sie die Umwandlungsgrenze von Generator bzw. Synchrongenerator direkt: mechanische Wellenleistung hinein, nutzbare elektrische Wirkleistung heraus. So vermeiden Sie, den Wirkungsgrad des Generators mit dem thermischen Wirkungsgrad des Dieselmotors oder dem Kraftstoffverbrauch zu vermischen.
So verwendest du diesen Rechner
Verwenden Sie als Eingangsgröße die mechanische Wellenleistung, die dem Generator zugeführt wird.
Geben Sie die gemessene elektrische Wirkleistung in kW am Ausgang im selben Betriebspunkt ein.
Geben Sie die täglichen Betriebsstunden nur ein, wenn Sie einen Bezug zur Verlustenergie wünschen.
Vergleichen Sie Wirkungsgrad und Verluste bei übereinstimmenden Betriebspunkten, statt Messungen bei unterschiedlichen Lasten zu mischen.
Für eine Bewertung von Kraftstoff zu Strom verwenden Sie ein eigenes Verfahren für den thermischen Wirkungsgrad von Motor bzw. Aggregat, da die Kraftstoffenergie außerhalb dieser Generatorgrenze liegt.
Typische Einsatzbereiche
- •Inbetriebnahme- oder Leistungsprüfungen mit gemessener Wellen- und elektrischer Leistung.
- •Vergleich des Generatorwirkungsgrads bei verschiedenen Lastpunkten.
- •Quantifizierung der Umwandlungsverluste für eine Energiebilanz.
- •Trennung der Generatorverluste von Motor- und Kraftstoffleistung bei der Fehlersuche.
Beispiel: 105 kW Wellenleistung, 100 kW elektrische Ausgangsleistung
Wirkungsgrad = 100 ÷ 105 × 100 = 95,24 %. Der Umwandlungsverlust beträgt 5 kW bzw. 4,76 % der Wellenleistung. Bei 8 Betriebsstunden entspricht das 40 kWh Verlustenergie.
Wellen-, elektrische und Kraftstoffgrenze getrennt halten
- •Eingang und Ausgang müssen denselben Betriebspunkt und kompatible Wirkleistungsgrenzen beschreiben.
- •Dies ist der Umwandlungswirkungsgrad von Generator bzw. Synchrongenerator, nicht der thermische Wirkungsgrad des Dieselmotors, der Wirkungsgrad von Kraftstoff zu Strom oder der Gesamtwirkungsgrad der Anlage.
- •Ein Nennwert in kVA ist keine elektrische Wirkleistungsabgabe. Verwenden Sie gemessene oder im Betriebspunkt berechnete kW.
- •Die Messung der Wellenleistung kann Drehmoment- und Drehzahlmessung oder ein validiertes Prüfverfahren für die Antriebsmaschine erfordern; setzen Sie die kW-Angabe des Motortypenschilds nicht ungeprüft ein.
- •Der Verlust wird als Summe betrachtet. Dieser Rechner ermittelt ohne Messungen oder Maschinendaten keine Anteile für Kupfer-, Eisen-, Erregungs-, Reibungs-, Ventilations- oder Streuverluste.
- •Ein Wirkungsgrad über 100 % ist für diese Grenze physikalisch unmöglich und wird abgelehnt.
Häufig gestellte Fragen
Wie lautet die Formel für den Generatorwirkungsgrad?+
Der gesamte Umwandlungswirkungsgrad des Generators ist die nutzbare elektrische Wirkleistung am Ausgang geteilt durch die mechanische Wellenleistung am Eingang, multipliziert mit 100.
Ist der Generatorwirkungsgrad dasselbe wie der Leistungsfaktor?+
Nein. Der Leistungsfaktor setzt auf der elektrischen Seite die Wirkleistung kW ins Verhältnis zur Scheinleistung kVA. Der Wirkungsgrad vergleicht die elektrische Ausgangsleistung kW mit der mechanischen Eingangsleistung kW.
Kann ich die Generator-kVA als Ausgangsleistung verwenden?+
Nicht direkt. Rechnen Sie die Wirkleistung kW im Betriebspunkt um oder messen Sie sie; die kVA enthalten den Blindstromanteil und sind nicht der nutzbare Wirkleistungszähler.
Warum liegt mein berechneter Wirkungsgrad über 100 %?+
Das deutet auf nicht zueinander passende Bilanzgrenzen, Einheiten, Zeitpunkte oder Messwerte hin. Bei einer passiven Energieumwandlungsmaschine kann die Ausgangsleistung die Eingangsleistung nicht übersteigen.
Berechnet dieser Rechner den Dieselkraftstoff-Wirkungsgrad?+
Nein. Der Wirkungsgrad von Kraftstoff zu Strom umfasst die thermische Umwandlung im Motor und die Hilfsaggregate. Dieser Rechner grenzt bewusst nur die Generatorgrenze ab.
Was verursacht Generatorverluste?+
Typische Ursachen sind Wicklungsverluste (Kupfer), Eisenverluste, Erregerverluste, Reibungs-, Ventilations- und Streuverluste. Ihre einzelnen Werte erfordern maschinenspezifische Daten oder Prüfungen.
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