Mittwoch, 14. März 2012

Entstehung der Dreiphasenwechselspannung

interaktiver
 Flashfilm 1

Zitat: 

Drehstromgenerator
http://www.domnick-elektronik.de/elek/sinus3.gif
domnick-elektronik.de

Die Generatoren unserer Stromversorgung sind so gebaut, dass sie gleichzeitig drei Wechselströme erzeugen
  • Der Ständer enthält 3 Spulen, die um 120° versetzt sind und der Magnet bewegt sich bei jeder vollen Umdrehung an diesen 3 Spulen vorbei und induziert dabei die 3 Wechselstöme
Ihre Phasen sind um jeweils 120° gegeneinander verschoben.

Drehstromnetz
http://www.scritube.com/files/limba/germana/24_poze/image002.gif

Beim Anschluss an das Drehstromnetz gibt es zwei Schaltungsmöglichkeiten:
  • Anschlüsse an R - N, S - N und T - N jeweils mit Ueff = 230 V (Stern-Schaltung) oder
  • Anschlüsse an R - S, S - T und T - R jeweils mit Ueff = 400 V (Dreieck-Schaltung)
 http://www.k-wz.de/elektro/image/drehstrom.gif

. . .

 interaktiver
 Flashfilm 2 

Zitat:

Die meist genutzte elektrische Energie wird vom Elektrizitätswerk als Wechselspannung zur Verfügung gestellt. 
  • Im Kraftwerk werden Spannung und Strom nach dem Dynamoprinzip erzeugt. 
Der Wechselspannungsgenerator besteht vereinfacht aus drei um 120° versetzten feststehenden (!) Spulen, den Feldwicklungen
  • Im Zentrum der Anordnung rotiert (!) eine Gleichstromspule, der Magnet-Anker
 http://www.schule-bw.de/unterricht/faecher/physik/online_material/e_lehre_1/stromsteckdose/SB123-rotor.jpg

Diese Bauweise hat zwei Vorteile.
  • Das Magnetfeld ist regelbar
  • Die Stromzuführung der Ankerspule kommt mit zwei ungeteilten, daher verschleißarmen Schleifringen aus. 
Die Abnahme der Wechselspannung erfolgt direkt an den feststehenden Feldwicklungen.



In den Kraftwerken sind die Spulensätze der Generatoren immer (!) in Sternschaltung zusammengefasst.
  • Gegen den gemeinsamen Sternpunkt oder Neutralleiter N stehen somit an den Spulenenden oder Außenleitern die drei um 120° phasenverschobenen Strangspannungen L1, L2 und L3 zur Verfügung.
  • (Animation: Neben den Strangspannungen der Sternschaltung können noch die Spannungsverläufe zwischen den Außenleitern für die Dreieckschaltung zugeschaltet werden)
 
Energieweiterleitung

http://www.brinkmann-du.de/physik/sek1/designer/des_0302.gif

Zitat:
 
Es gibt zwei verschiedene Schaltungen, wie Verbraucher an ein Drehstromnetz angeschlossen werden können. 
 
Die Sternschaltung und die Dreieckschaltung
  • Bei der Sternschaltung hat jeder Verbraucher die Spannung 230 V
  • Bei der Dreieckschaltung hat jeder Verbraucher 400
(Nur bei symmetrischer Belastung möglich).


Weiterleitung an Sternschaltung

  http://mkdoc.de/images/thumb/e/e0/Sternschaltung_II.png/500px-Sternschaltung_II.png

Der Generator erzeugt mit jedem gleichfarbigen Spulensatz eine sinusförmige Strangspannung
  • Damit lassen sich drei unabhängige Verbraucherkreise versorgen. 
  • Zur Energieweiterleitung werden dann drei Doppelleitungen benötigt. 
Bei gleicher Belastung der drei Stränge addiert sich die Stromsumme auf den Rückleitungen zu jedem Zeitpunkt zum Wert Null
  • Die Rückleitungen können im Sternpunkt zu einer Leitung, dem Neutralleiter zusammengefasst werden. 
Das Ergebnis ist die Verkettung der Stränge zur Sternschaltung.


Notizen, Drehmotor
  • Leistungsschilder, Motor, Netz
pro Strang, 

Dreieck ∧ /  Sternschaltung Y 
  • 230 V / 400 V
      • 1,1 kW / 51 kW
      • 4,5 A / 26 A
      • cos α = 0.78
      • n = 940 min ^-1 => Schlupf = 1.000 - 940 = 60 
      • (1.000 = nächsthöheres n nach der Formel n =  60 * f / Polpaar) 
      • IP = 44
      • JS kl. F
      * * *

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