Umformer
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Als Umformer wird eine rotierende elektrische Maschine bezeichnet, die eine Stromart, z. B. Gleichstrom in eine andere, z. B. Wechselstrom umwandelt. Im Prinzip besteht ein Umformer aus einem Elektromotor, der einen Generator für die gewünschte Stromart antreibt. Daneben existieren auch Umformer, die aus nur einer Maschine bestehen, die so genannten Einankerumformer. Häufig werden auch Transformatoren als "ruhende" Umformer bezeichnet (Siehe auch Inverter).
Umformer sind heute weitestgehend durch Stromrichter verdrängt worden. Eine großtechnische Anwendung erfolgt noch in Bahnstromumformerwerken.
 Das Bild zeigt die Maschine E2 im Umformerwerk Karlsruhe; links befindet sich der Motor, rechts der Generator. Die Leistung beträgt etwa 25 MW. |
 Das Bild zeigt den Läufer und die Ständerwicklung der Maschine E1 im Umformerwerk Karlsruhe während Reparaturarbeiten. Normalerweise ist die Achse mit dem Generator verbunden. Die Leistung beträgt etwa 25 MW. |
 Das Bild zeigt den offenen Motor der Maschine E1 im Umformerwerk Karlsruhe während Reparaturarbeiten. Am dicken Teil der Achse befinden sich normalerweise die Kohlebürsten. |
 Das Bild zeigt rechts den offenen Generator und links den Läufer der Maschine E1 im Umformerwerk Karlsruhe während Reparaturarbeiten. |
[Bearbeiten] Leonardsatz
Der Leonardsatz ist eine besondere Art des Umformers. Man nennt diese Einrichtung auch nach seinem Erfinder, dem amerikanischen Elektroingenieur Harry Ward Leonard (* 8. Februar 1861 in Cincinnati, † 18. Februar 1915 in New York) Leonardsatz, Leonardumformer oder Ward-Leonard-Umformer. Er dient sowohl der Spannungswandlung, als auch der Drehzahlverstellung einer angeschlossenen elektrischen Maschine. Bei einem Ward-Leonard-Umformer ist ein Primärantrieb (mit konstanter Drehzahl) mechanisch an einen Gleichstromgenerator gekoppelt, der wiederum einen Gleichstrommotor mit dann variabler Drehzahl antreibt. (Dieser drehzahlverstellbare Gleichstrommotor ist also nicht mechanisch mit den restlichen Maschinen gekoppelt und ist daher auch räumlich getrennt von diesen untergebracht, z.B. an einem anzutreibenden Aufzug.) Der Primärantrieb ist normalerweise ein direkt ans Wechselstromnetz angeschlossener Asynchronmotor, könnte aber auch ein Gleichstrommotor oder eine Verbrennungsmotor sein. Normalerweise beinhaltet ein Leonardsatz zusätzlich einen Erregergenerator (Nebenschlußmaschine), um den Gleichstrommaschinen eine Erregerspannung zur Verfügung zu stellen. Dieser Erregergenerator wird durch den Primärantrieb mitangetrieben. Der Anker des Gleichstromgenerators liegt mit dem Anker des angeschlossen Gleichstrommotors in einem Kreis. Der Gleichstrommotor dient z.B. der Drehzahlstellung für Aufzugsantriebe oder der Drehzahlstellung für Belastungseinrichtungen von Motorprüfständen. Die Motordrehzahl wird dabei durch eine Veränderung der Ausgangsspannung des Generators gesteuert, was wiederum durch Verstellung des Generator-Erregerstromes in der Feldwicklung mit einem Regelwiderstand geschieht. Der Feldstrom des Motors wird normalerweise nicht geändert. Bei einigen Anwendungen kann aber das Feld geschwächt werden, um die Drehzahl über die Nenndrehzahl zu erhöhen.
Der abgebildete Leonardsatz dient der Versorgung und Steuerung einer Pendelmaschine eines Motorenprüfstandes und besteht aus:
- Hauptgenerator (fremderregte Gleichstrommaschine)
- Asynchronmotor als Antriebsmaschine
- Erregergenerator (Nebenschlußmaschine)
[Bearbeiten] Ilgner-Umformer
Wenn der Drehstrommotor des Leonard-Umformers mit einer Schwungmasse gekoppelt wird, um kurzzeitige Laständerungen zu puffern, wie sie zum Beispiel an Walzstraßen auftreten, nennt man die Maschine auch Ilgner-Umformer.
