Was ist drei Phasen Drehstrom?
6 Antworten
Unser Netz 230V/400V ist insgesamt auf 3 Phasen welche untereinander um 120° Phasenverschoben sind aufgeteilt. Phase gegen Erde gemessen ergibt eine Spannung von c.a 230V, Phase gegen Phase c.a 400V was an der 120° Phasenverschobenheit liegt.
Ein Leihe der von Strom keine Ahnung hat versteht darunter meistens nur Bahnhof. Ist aber im Grunde gar nicht so kompliziert. Nur etwas Fachchinesisch. Lass mich dir das also Schritt für Schritt erklären. Beginnen wir mit etwas was jeder von uns kennt.
Eine Batterie. Meinetwegen Autobatterie. Diese Batterie besitzt einen + Pol und einen - Pol. Der Strom fließt dabei (technische Stromrichtung) von + nach - im geschlossenen Stromkreis. (Physikalische Stromrichtung) von - nach +. Physikalisch und technisch heißt jetzt nicht, dass sich die Richtung in die der Strom fließt sich plötzlich ändert sondern nach der Physikalischen Definition was Strom eigentlich ist, nämlich die gerichtete Bewegung von NEGATIVEN LADUNGSTRÄGERN den Elektronen welche vom positiv geladenen + Pol angezogen werden. Das heißt der Strom muss nach der Definition vom negativ geladenen Punkt zum positiv geladenen Punkt fließen um den Ladungsunterschied auszugleichen. In der Technik hatte man sich allerdings daran gewöhnt, dass der Strom von + nach - fließt also hat man den negativen Pol einfach + Pol genannt und den Positiven Pol - Pol genannt.
Diese Art der Spannung nennt man Gleichspannung. Die höhe und die Polarität bleibt konstant. In unserem 230V/400V Netz handelt es sich zunächst um eine Wechselspannung. Die Spannung ändert Zeitabhängig seine Polarität. Es ist so, als würdest du + und - regelmäßig miteinander tauschen. Ganz so ist es mit unserem Netz nicht, da wir sonst eine sogenannte Rechteckspannung hätten mit ständig ändernder Polarität. So würde die Spannung dann aussehen:
Wir sehen, wir haben zunächst konstant +2V, dann ändern wir + und -, das heißt der Strom fließt plötzlich in die andere Richtung und ändert schlagartig die Flussrichtung und wir haben -2V und wenn du wieder die Polarität tauschst passiert das ganze nochmal. In etwa das würde passieren, wenn du + und - schlagartig tauschen würdest und zwar periodisch also immer in regelmäßigen Zeitabständen.
Das macht die Wechselspannung in unserem Netz wie du sie auch an einer beliebigen Steckdose messen kannst nicht! Die Spannung ändert SINUSFÖRMIG die Polarität also Phase gegen Erdpotenzial gemessen. Das würde dann in etwa so aussehen:
Du siehst, die Spannung geht im maximal wert sogar über 230V nämlich bis 325V Dabei handelt es sich um den Spitzenspannungswert. Also der höchste Punkt der Amplitude. Die 230V ist hier der sogenannte Effektivwert Ueff der Spannung 325V/ Faktor Wurzel von 2. Unter dem Effektivwert Ueff einer Wechselspannung versteht man diejenige zeitliche konstante Spannung (Gleichspannung), die am gleichen Widerstand R in der gleichen Zeit die gleiche Energie wie die Wechselspannung liefert.
Das heißt, dass eine Wechselspannung von effektiv 230V einen Widerstand R genauso sehr und in der gleichen Zeit erhitzen würde, wie eine konstante Gleichspannung von 230V. Die Effektivspannung ist dabei wichtig zu berücksichtigen wenn es um die Isolation der Spannung geht oder elektronische Bauelemente ins Spiel kommen die die kurzen Zeiten mitbekommen in der die Spannung 325V erreicht. Die Rede ist von Halbleiterelektronik wie Dioden, Transystoren, LEDs usw usw.
Unser Netz ist insgesamt auf 3 Phasen aufgeteilt. Das heißt diesen Spaß mit der Sinuskurve haben wir 3 mal. Im Vergleich sind die Phasen allerdings um 120° voneinander verschoben. Also sie sind Zeitlich versetzt. Das würde dann so aussehen:
Die Rote Kurve ist dabei die 1. Phase, die gründe die 2. und die Blaue die dritte. Egal welche Phasen du miteinander betrachtest, du kommst immer auf eine Verschiebung von 120°. Von daher ist es egal welche Phasen du misst, du kommst immer auf einen effektiv Wert von 400V, weil vom effektiv Wert der Spannung der Phase 1 genau einen Spannungsunterschied von 400V hat bis zum Effektivwert der Spannung der Phase 2 im gleiche Zeitlichen Abstand.
Der Verkettungsfaktor beträgt hier daher Wurzel von 3. 230V*Wurzel von 3 ergibt somit die effektivspannung welche du Phase gegen Phase messen würdest.
So weit so gut. Woher kommt nun der Begriff Drehstrom? Ganz einfach 120° * 3 Phasen = 360° Und ein Kreis hat genau 360° Drehstrom halt ;)
Drehstrom ist ein Wechselstrom mit drei Phasen (drei stromführenden Leitungen) und einem Neutralleiter in der Mitte (Sternpunkt), der im Normalfall stromlos ist.
Der Begriff Drehstrom ist aus der Erzeugung abgeleitet (Generator mit drehendem Rotor). Dabei werden drei Spulen im Winkel von 120° rund um ein sich drehendes Magnetfeld angeordnet. Dadurch entstehen drei um 120° phasenverschobene sinusförmige Wechselspannungen (400 V Phase gegen Phase).
Beim normalem Wechselstrom (230 V Hausnetz) werden einfach eine Phase und der Neutralleiter verwendet.
https://de.m.wikipedia.org/wiki/Dreiphasenwechselstrom?wprov=sfla1
Wechselstrom mit eben 3 Außenleitern, die jeweils um 120° Phasenlage verdreht sind und somit ein fortlaufendes Drehfeld ergeben...
Drei mal 230V/AC 50Hz um 120° versetzt.