So funktioniert ein Dynamo. Das Prinzip des Dynamos geht auf den englischen Physiker und Chemiker Michael Faraday zurück.
Der Dynamo oder elektrische Generator, wandelt mechanische Energie in elektrische Energie um. Er benutzt dazu das Prinzip der elektromagnetischen Induktion, das von dem englischen Physiker und Chemiker Michael Faraday (1791 – 1867) entdeckt wurde. Bewegt man einen Metallring, einen elektrischen Leiter, in der Nähe eines Magneten, wird in diesem Leiter eine Spannung erzeugt (induziert). Bewegt man den Leiter durch das Magnetfeld zwischen den beiden Polen des Magneten, wird aus der Spannung elektrischer Strom.
Die Höhe der Spannung hängt ab von der Länge des Leiters (oder der Anzahl seiner Windungen) und von der Geschwindigkeit, mit der er bewegt wird. Sobald der elektrische Leiter im Magnetfeld gedreht wird, ändert sich die Richtung des erzeugten Stroms dauernd und es entsteht Wechselstrom. Bei einem Dynamo oder elektrischen Generator dreht sich zwischen den beiden Polen eines Hufeisenmagneten (Stator) eine Achse mit möglichst vielen Drahtwindungen (Rotor oder Anker genannt). Die Enden führen zu zwei isoliert befestigten Schleifringen, und über „Bürsten“ wird der Strom abgenommen.
Ohne Kühlung würden die Drähte des Ankers zu sehr aufgeheizt werden
Um Gleichstrom zu erhalten, also Strom, der immer in die gleiche Richtung fließt, muss man die Anschlussenden genau in dem Augenblick vertauschen, in dem der Strom die Richtung ändern will. Dazu werden die Drahtenden nicht mit den Schleifringen verbunden, sondern mit einem Stromwender (Kommutator), ein unterteilter, rotierender Kontakt. Auf der gegenüberliegenden Seite des Stromwenders werden zwei Bürsten so angebracht, dass sie beim Rotieren des Ankers einen elektrischen Kontakt mit den beiden Enden von genau einer Umdrehung pro Zeiteinheit bilden.
Der Dynamo eines Autos, die Lichtmaschine, wird normalerweise an den Motor geschraubt und mit dem Keilriemen angetrieben, der an einem Ende des Dynamos über einer Rillenscheibe liegt. Kühlrippen, durch die Luft auf den Anker geblasen wird, und Ventilationsschlitze sorgen dafür, dass die Lichtmaschine nicht zu heiß wird. Ohne Kühlung würden die Drähte des Ankers von dem elektrischen Strom, der sie durchfließt, zu sehr aufgeheizt werden.
Der Apparat von Ànyos Jedlik blieb weitgehend unbekannt
Die großen Strom-Generatoren in Kraftwerken werden je nach Art des Kraftwerks von unterschiedlichen Kraftquellen angetrieben: Dieselmotoren, Dampfturbinen oder auch Wasserdruck. Der erste bekannt gewordene Wechselstromerzeuger wurde 1832 von dem Instrumentenbauer Antoine Hippolyte Pixii auf Anregung des Physikers und Mathematikers André-Marie Ampére konstruiert.
Das Modell bestand aus zwei Spulen, unter denen ein Hufeisenmagnet kreiste. Der Strom wurde noch in der Maschine durch einen Kommutator gleichgerichtet. Als Erfinder des Generators ohne Permanentmagnet gelten Werner von Siemens und der Ungar Ànyos Jedlik. 1866 entdeckte Siemens das dynamoelektrische Prinzip und baute die erste Dynamomaschine. Ànyos Jedlik hatte diesen Apparat bereits sechs Jahre zuvor erfunden. Dieser blieb aber weitgehend unbekannt.
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