Wichtige Transformatoren und Verbrennungsmotoren: Aufbau und Energieerzeugung

Wichtige Transformatoren und Verbrennungsmotoren

Transformatoren im Überblick

Transformator Bipolar

Diese Art von Transformator erfüllt eine äußerst wichtige Aufgabe in der Industrie. Er erzeugt hohe Leistungen für integrierte Schaltkreise, die bei hohen Temperaturen arbeiten.

Transformator Tripolar

Gekennzeichnet durch drei Arten von Wicklungen. Er ist dafür konzipiert, eine sehr hohe Anzahl von Lasten zu bewältigen und bei sehr niedrigen Temperaturen zu arbeiten, wodurch übermäßiger Energieverbrauch vermieden wird.

Generischer Transformator

Ein generischer Transformator leistet zu Hause eine äußerst schlechte Arbeit, da er in der Mikrowelle schneller arbeiten müsste und nicht erlaubt, dass der Motor übermäßig stark aufgewärmt wird.

Die Fremdzündung (Ottomotor)

Fremdzündung ist eine Art von Verbrennungsmotor, der die Explosion eines Kraftstoffs nutzt, verursacht durch einen Funken, um ein Gas-Luft-Gemisch zu entzünden und einen Kolben anzutreiben. Es gibt zwei- und viertaktige Varianten. Der thermodynamische Zyklus, der hierbei genutzt wird, ist als Ottomotor bekannt, auch bekannt als Benziner oder Otto-Motor. Er ist neben dem Dieselmotor das am häufigsten in der Automobiltechnik verwendete Aggregat.

Der zerstäubte Kraftstoff wird eingespritzt und mit dem Gas (üblicherweise Luft mit Sauerstoff) in einem Zylinder vermischt. Die theoretische Gesamtverbrennung von 1 Gramm Benzin erfordert 14,8 Gramm Luft. Da eine perfekte homogene Mischung beider Elemente unmöglich ist, wird üblicherweise mehr als 10 % der benötigten Luft eingeführt (im Gewichtsverhältnis 1:16). Manchmal wird mehr oder weniger Kraftstoff eingespritzt, was durch die Lambda-Sonde (Sauerstoffsensor) bestimmt wird, die ein Signal an das Steuergerät sendet.

Sobald das Gemisch im Zylinder ist, wird es komprimiert. Am Punkt der maximalen Kompression (oberer Totpunkt oder OT) erzeugt eine Zündkerze einen Funken, der die Explosion des Kraftstoffs auslöst. Die in den Zylindern eingeschlossenen Gase dehnen sich aus und drücken den Kolben im Zylinder nach unten (theoretisch adiabatische Expansion der Gase).

Die bei dieser Explosion freigesetzte Energie wandelt die lineare Bewegung des Kolbens über eine Pleuelstange und die Kurbelwelle in eine Drehbewegung um. Die Trägheit dieser Bewegung verhindert, dass der Motor stoppt, und der Kolben drückt das nun geöffnete Auslassventil nach außen, wodurch das Gas ausgestoßen wird. Schließlich bewegt sich der Kolben zurück und ermöglicht das Einströmen eines neuen Kraftstoffgemisches.

Stromerzeugung und -verteilung

Stromgewinnung

Die Stromgewinnung erfolgt im großen Maßstab durch Wasserkraftwerke oder Thermische Kraftwerke. Diese nutzen thermische Energiequellen (fossile Brennstoffe, Geothermie, Solarenergie, Kernenergie) oder mechanische Energiequellen (Wind-, Wasser-, Gezeitenkraft), um Turbinen anzutreiben. Die Turbinen, gekoppelt an Generatoren, wandeln mechanische Energie in elektrische Energie um, die dann in das Netz eingespeist wird. Aktuell dominieren thermische Kraftwerke (betrieben mit Kohle oder Erdgas) und Wasserkraftwerke (die die Kraft des Wassers in großen Staudämmen oder am Ende von Flüssen nutzen).

Verteilungsnetz (RED)

Das Verteilungsnetz ist ein Teilsystem des Stromversorgungssystems, dessen Funktion es ist, Energie von den Umspannwerken zu den Endverbrauchern (Zählern) zu liefern.

Bestandteile des Verteilungssystems

• Umspannwerke (Verteilungsstationen): Bestehen aus einer Reihe von Elementen (Transformatoren, Schalter, Schaltanlagen usw.). Ihre Funktion ist es, die Hochspannung (oder Übertragungsspannung) auf die Mittelspannungsstandards für die Verzweigung in mehrere Abgänge zu reduzieren.

Schaltkreise

• Primärschaltkreis
• Sekundärschaltkreis