Was ist ein Lineargenerator?

Ein Lineargenerator ist ein Generator, der Wechselstrom (AC) durch lineare Bewegung erzeugt, und ist möglicherweise nicht so verbreitet wie der Drehgenerator, der Wechselstrom durch Drehbewegung erzeugt. Meistens ist es einfacher und praktischer, Linearbewegungen in Drehbewegungen zu übersetzen. Beispielsweise nutzt ein Wasserkraftwerk Energie aus der potentiellen Energie von gespeichertem Wasser. Diese Energie liefert Leistung, die als nach unten gerichteter Vektor gesehen wird, sodass sie ein lineares Gerät antreiben kann, aber es ist viel einfacher, die Leistung mit einer Turbine in Rotationsenergie umzuwandeln. Für andere Zwecke ist die Verwendung eines Lineargeräts auch praktischer.

Elektrische Generatoren, einschließlich des Lineargenerators, verwenden im Allgemeinen elektromagnetische Induktion, die das Prinzip nutzt, dass ein Draht, der so bewegt wird, dass er durch magnetische Kraftlinien schneidet, Strom erzeugt. Elektrische Energie wird im großen Stil durch elektromagnetische Induktion erzeugt. Der Linearmotor, das Gegenstück zum Lineargenerator, verwendet eine Welle, die sich teilweise in und teilweise aus seinem Gehäuse hin- und herbewegen kann. Die resultierende Bewegung ist ähnlich der Bewegung, die in luftbetriebenen oder pneumatischen Aktuatoren und in flüssigkeitsbetriebenen oder hydraulischen Aktuatoren verfügbar ist. Elektrische Linearmotoren werden bei relativ geringen Kraftanforderungen eingesetzt, wie zum Beispiel bei der Ausgabe von Lebensmittelprodukten in Verkaufsautomaten.

Dieses Prinzip kann auf die gewöhnliche wiederaufladbare Shake-Taschenlampe angewendet werden. Die Leuchtdiode (LED) in dieser Taschenlampe verbraucht wenig Strom, daher ist die wiederaufladbare Taschenlampe praktisch zu verwenden, da ein paar Schütteln die Taschenlampe „on time“ erheblich verlängern könnten. Lineare Generatoren werden aufgrund der vielen zu erwartenden Anwendungen als mögliches technisches Wachstumsfeld gesehen. Wenn beispielsweise ein Schuhwerk die Fähigkeit zur Stromerzeugung erfordert, könnte es einen linearen Wechselstromgenerator mit kleinen Verschiebungen in der Sohle verwenden. Die Idee ist, dass die Kompressionswirkung des Tretens und die Gewichtsabnahme genutzt werden können, um Strom für persönliche Geräte zu erzeugen.

Für Lineargeneratoren und Linearmotoren werden immer wieder neue Anwendungen gefunden. Die aktuellen und zukünftigen Durchbrüche bei der Erhöhung der magnetischen Felddichten in Permanentmagneten sind ein Faktor. Ein weiterer Faktor ist das Potenzial kleinerer Maschinen im Rahmen der Nanotechnologie. Es kann neue Anwendungen geben, die aufgrund von Kostenvorteilen und einfacherer Herstellung auftauchen werden. Beispielsweise könnte die Nutzung kleiner mechanischer Energie in großem Maßstab zu willkommenen Veränderungen in der Lebensweise der Menschen führen.