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Technik kurz erklärt

Die Entwicklung der Dynamomaschine

| Autor: M.A. Bernhard Richter

In unserer Serie „Technik kurz erklärt“ stellen wir jede Woche ein Meisterwerk der Konstruktion vor. Heute: Die Dynamomaschine.

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Persönliche Berührung mit Dynamos hatte man meistens am Jugendfahrrad. Das oft verfluchte Teil sorgte für ein funzeliges Licht am Rad und ist in Zweiten von LED und Batterie-Lichtern beinahe vergessen.
Persönliche Berührung mit Dynamos hatte man meistens am Jugendfahrrad. Das oft verfluchte Teil sorgte für ein funzeliges Licht am Rad und ist in Zweiten von LED und Batterie-Lichtern beinahe vergessen.
(Bild: gemeinfrei / Pixabay)

Ein elektrischer Generator oder eben auch Dynamo ist ein elektrotechnisches Gerät, das Bewegungsenergie in elektrische Energie wandelt.

Gegenstück ist der Elektromotor, der das Gegenteil macht. Er wandelt elektrische Energie in Bewegung. Das Prinzip beruht auf der von Michael Faraday 1831 entdeckten elektromagnetischen Induktion.

Das Prinzip, später Faradaysches Gesetz genannt, besteht darin, dass in einem elektrischen Leiter eine elektromotorische Kraft erzeugt wird, welcher von einem unterschiedlichen magnetischen Fluss umgeben wird.

Faraday baute auch den ersten elektromagnetischen Generator, die Faradaysche Scheibe; eine Art Unipolarmaschine, bei dem eine Kupferscheibe verwendet wurde, die sich zwischen den Polen eines Hufeisenmagneten dreht. Es entstand eine geringe Gleichspannung.

Faradays suboptimales Design

Dieses Design war suboptimal, da sich die Gegenströme in Bereichen der Scheibe, die nicht unter dem Einfluss des Magnetfeldes standen, selbst aufhoben. Dieser Gegenstrom beschränkte die Leistungsaufnahme und erwärmte lediglich die Kupferscheibe.

Unabhängig von Faraday begann Ányos Jedlik 1827 mit elektromagnetischen Drehvorrichtungen zu experimentieren. In seinem Prototypen waren sowohl die stationären als auch die rotierenden Teile elektromagnetisch. Damit entdeckte er das Prinzip der Selbsterregung, welches die Konstruktionen mit Permanentmagneten ersetzte. Möglicherweise hat er schon 1861 (noch vor Siemens und Wheatstone) das Konzept des Dynamos formuliert, es aber nicht patentiert, da er dachte, er sei nicht der Erste, der dies realisiert hat.

Dynamo nicht von Siemens erfunden?

Den ersten bekannt gewordenen Wechselstromgenerator baute Hippolyte Pixii auf Anregung von Ampère. Das Gerät wurde 1832 aus zwei Spulen gefertigt, unter denen ein Hufeisenmagnet kreist. Der Strom wird noch in der Maschine durch einen Kommutator gleichgerichtet. Ein nichtrotierender Stromerzeuger wurde von Carl Friedrich Gauß gebaut. Als Erfinder des Generators ohne Permanentmagnete gilt Werner von Siemens, der 1866 das dynamoelektrische Prinzip entdeckte und eine erste Dynamomaschine konstruierte.

Mit großtechnischen Stromgeneratoren kann man nun Strom „in unbegrenzter Stärke auf billige und bequeme Weise überall da erzeugen, wo Arbeitskraft disponibel ist“,sagte Siemens damals. Dieser Entdeckung ist es zu Verdanken, dass die zweite industrielle Revolution, die Abkehr von Dampf als Energiequelle eingeleitet wurde und Strom als Energiequelle aus den Labors heraus zum Allgemeingut wurde.

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Über den Autor

M.A. Bernhard Richter

M.A. Bernhard Richter

Redakteur Online/Print/Video, konstruktionspraxis – Alles, was der Konstrukteur braucht