In alten Tagen waren Gleichstromgeneratoren gebürstete kommutierte Geräte. Sie hatten eine oder mehrere Statorwicklungen und eine Ankerwicklung. Feldgewickelte Gleichstromgeneratoren sowie Motoren wurden üblicherweise in einer von drei Methoden angeschlossen: Serie, Nebenschluss und Verbindung. Ohne auf Details einzugehen, hatte jeder seine eigenen Stärken und Schwächen. Sie müssen sich jedoch nur an diese beiden Dinge erinnern: Die Spannung eines Gleichstrommotors hängt von seiner Drehzahl der Eingangswelle ab. Strom ist eine Funktion des Drehmoments. Mehr Spannung bedeutet mehr Drehzahlen und mehr Ampere bedeuten mehr Newtonmeter (oder Fuß-Pfund).
Bei all dem benötigen Sie eine Quelle mit konstanter Geschwindigkeit, um eine konstante Spannung zu erhalten. Und Sie müssen sicherstellen, dass Sie über genügend Drehmoment verfügen, um den Strombedarf Ihrer Last zu decken, da sonst die Spannung abfällt. Alte Autos hatten Generatoren kommutiert. Sie konnten die Spannung nicht regulieren, so dass sie einen Bereich von etwa 10 bis 14 Volt verwendeten und ein Relais verwendeten, das einfach schloss, wenn die Motordrehzahl innerhalb des Spannungsbereichs lag. Wenn die Spannung zu niedrig oder zu hoch war, öffnete sich das Relais. Nach heutigen Maßstäben primitiv. Die Lichtmaschine im heutigen Automobil verwendet eine Spannungsregelschaltung, die den Ankerstrom variiert, wodurch sich die Feldstärke basierend auf der Ausgangsspannung des Stators ändert. Niedrigere Drehzahl bedeutet mehr Strom zum Anker und weniger Strom bei höheren Drehzahlen.
Wie unterschiedlich waren Gleichstromgeneratoren von Motoren? Überhaupt nicht sehr unterschiedlich. Wenn überhaupt, unterschieden sie sich hauptsächlich in der mechanischen Konstruktion, da sie an eine Antriebsmaschine (Dampf, ICE, Elektrik usw.) gekoppelt werden sollten. Bei viel größeren Dynamos hatten sie jedoch einstellbare Kommutatorbürsten, um die Verschiebung der Kommutierungsebene infolge von Schwerlastcharastiken auszugleichen. Ein Handrad würde ein Schneckenrad drehen, das die Kommutierungsebene vor- oder zurückbewegt, um den Generator wieder in seine normalen Betriebsparameter zu bringen. Sie brauchen sich darüber keine Sorgen zu machen, da ich sicher bin, dass Ihr Motor nicht Megawatt-fähig ist.
Ich vermute, Ihr Motor ist ein Permanentmagnetmotor. Die Drehzahl auf dem Typenschild ist das, bei dem Sie den Motor drehen müssen, um die Spannung auf dem Typenschild zu erhalten. Dies bedeutet, wenn Sie einen 12-V-Motor haben, der sich mit 6000 U / min dreht, benötigen Sie 6000 U / min, um 12 V zu erhalten. Wenn Sie keine Quelle mit konstanter Geschwindigkeit haben, können Sie die Spannung nicht regulieren. Sie benötigen einen Buck-Boost-Schaltregler, um eine konstante Spannung von Ihrem Motor zu erhalten.
Wenn Sie dies für ein Projekt für erneuerbare Energien wie Wind oder Wasser verwenden, ist ein Laderegler normalerweise für einen breiten Eingangsspannungshub über einen Buck / Boost-Regler ausgelegt. Sonnenkollektoren sind eine enge Analogie zu einem Permanentmagnet-Gleichstromgenerator, keine interne Spannungsregelung und eine unterschiedliche Menge an Eingangsenergie. Die Sonne scheint eine Minute und eine Minute zu spät hell und wird von einer Wolke blockiert. Der Laderegler bemüht sich daher, aus seinem variierenden Eingang eine nützliche Dauerspannung zu erzeugen. Verwenden Sie von dort aus Speicherbatterien, um diese Energie für die spätere Verwendung zu erfassen und als Puffer für Ereignisse mit geringen Eingaben zu fungieren.
Und nur als Referenz: Ein Wechselstrommotor kann auch Strom erzeugen, wenn Sie ihn schneller drehen als auf dem Typenschild angegeben, normalerweise mit synchroner Drehzahl. Aber auch hier ist keine Spannungsregelung und eine konstante Geschwindigkeit erforderlich. Mehr Ärger als es wert ist. Ebenfalls zu beachten: Düsenflugzeuge verwenden einen sehr ausgeklügelten mechanischen Drehzahlregler, um konstante Wellendrehzahlen zu erzeugen, die eine konstante Wechselstromfrequenz von 60 oder 400 Hz gewährleisten, wenn die Drosselklappe variiert wird.