Generator Grundwissen

Die Bezeichnung Generator leitet sich vom lateinischen Verb generare ab, was übersetzt erzeugen oder hervorbringen bedeutet. Generatoren gibt es in unterschiedlichen Ausführungen und für verschiedene Einssatzzwecke, meist ist aber ein elektrischer Generator gemeint, wenn allgemein von einem Generator die Rede ist. Bei einem elektrischen Generator handelt es sich um ein Gerät, das Bewegungs- oder mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt. Aus technischer Sicht ist ein Generator damit das Gegenstück zu einem elektrischen Motor, denn dieser wandelt elektrische Energie in Bewegungsenergie um.

Je nach Arbeitsweise wird zwischen verschiedenen Generatoren unterschieden. Während beispielsweise ein Marx-Generator hohe Impulsspannungen aus Gleichspannung erzeugt, erzeugt ein Van-de-Graff-Generator, der auch Bandgenerator genannt wird, hohe Gleichspannungen aus mechanischer Bewegung. Bei einem Signalgenerator wiederum handelt es sich um ein Gerät zur Erzeugung von elektrischen Spannungen mit einem bestimmten Zeitverlauf. Signalgeneratoren im Niederfrequenz-Bereich werden dabei üblicherweise Tongeneratoren genannt, bei Signalgeneratoren für hochfrequente Sinusschwingungen ist vielfach von HF-Generatoren die Rede.

Der Hobby-Bastler, der sich für Technik und Physik interessiert, kann sich einen Generator durchaus auch selber bauen. Ein Beispiel für einen solchen selbstgebauten Generator ist hier zu sehen:

Daneben können Dynamos oder auch kleine Windkrafträder als selbstgebaute Generatoren angefertigt werden. Noch ein anderes Beispiel für einen Generator zum Selbstbauen stellt die folgende Anleitung vor. Dabei geht es um einen kleinen und einfachen Generator, der sich jedoch sehr gut für Lern- und Experimentierzwecke eignet und vor allem für Anfänger einen guten Einstieg in die Materie bilden kann.

Einen Generator selber bauen – Grundwissen für den Technik-Fan

Bei diesem Generator handelt es sich um einen Rechteckgenerator, der einen Transformator ansteuert. Durch die Schaltung entstehen etwa fünfmal pro Sekunde kurze Hochspannungsimpulse mit rund 2.000 Volt. Diese Spannung reicht prinzipiell nicht aus, um jemanden ernsthaft zu verletzen oder um unerwünschte Schädlinge in Haus, Garten und Garage fernzuhalten. Dennoch ist die Schaltung ausschließlich für Experimentier- und Lernzwecke gedacht, denn ein unter Strom gesetztes Objekt kann gefährlich sein und denjenigen, der damit in Berührung kommt, zumindest sehr erschrecken. Außerdem könnten durch die Länge und die Stärke der Impulse vor allem an empfindlichen Objekten Schäden entstehen. Beim Bauen und im Umgang mit einer solchen Schaltung sind also Vorsicht und Verantwortungsbewusstsein gefragt.

Die Schaltung teilt die Eingangsspannung auf und leitet diese an die 12-Volt-Seite eines Transformators 230, 12Volt weiter. Der Trafo erzeugt daraufhin auf seiner ursprünglichen 230-Volt-Seite durch die bruchstückhaften Rechtecksignale Spannungen von bis zu 2.000 Volt. Um ein Objekt unter Strom zu setzen, wird die 230-Volt-Seite des Trafos geerdet und der andere Ausgang an dem jeweiligen Objekt angebracht.

 

Generator selber bauen und Grundwissen

 

Wie auf dem Schaltplan zu sehen ist, basiert der Generator im Wesentlichen auf einem AMV, also auf einer Schaltung, die zwischen zwei verschiedenen Zuständen hin- und herschaltet. In diesem Fall setzt sich der AMV aus zwei Transistoren zusammen, wobei der zweite Transistor immer nur in sehr kurzen Intervallen leitet. Während dieser Leitungsphasen unterbricht ein dritter Transistor den Strom, der durch den Transformator fließt. Die abrupten Unterbrechungen führen dazu, dass das Magnetfeld des Transformators zusammenbricht. Gleichzeitig entsteht aus der freiwerdenden Energie eine Spitze mit sehr hoher Spannung. Da dieser Prozess aber etwa fünfmal pro Sekunde abläuft, sind am Ausgang des Transformators permanent Hochspannungsimpulse vorhanden.