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Verständnisfrage DrehstromtechnikHallo zusammen, Ich hätte eine Verständnisfrage zum Thema Drehstrom. Aufgrund der 120 ° Phasenverschiebung ist ja die Summe aller Strangspannungen zu jedem Zeitpunkt 0V. Welchen Vorteil bzw. welche Bedeutung hat das genau? Ist es nur, weil dadurch bei symmetrischer Last der Strom im Neutralleiter 0 ist oder hat es noch eine andere Bedeutung? Besten Dank im Voraus. Die Summe aller Spannungen ist immer Null :-) Der Vorteil ist erstmal der dreifache Strom im System. Gibt mehr Leistung. Dann kann man mit den 3 Phasen eben ein Drehfeld erzeugen, ähnlich der "La Ola" Welle mit 3 Personen. Und man hat die Option von Phase zu Phase zu betreiben und bekommt die bekannten 380V heraus. :
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Gast
#7941914
Der Leistungsfluss ist gleichmäßig. Bei Wechselstrom schwankt der mit doppelter Frequenz des Netzes.
Bist du erst aufgewacht, die Spannung ist bereits seit Jahrzehnten 230V und 400V?
Das ist eine willkürliche Festlegung und nicht von Natur aus so gegeben.
Allgemein gilt, erst Denken, dann Fragen.
Noch wichtiger: Erst Denken, dann Antworten!
Du hättest bestimmt drei unterschiedliche Winkel genommen, oder?
Auch für dich gilt der Grundsatz: ERST DENKEN, dann ...
Ein Drehstrommotor dreht sich nur so. Große Drehstrommotoren waren eine Hauptanwendung. Und der Vorteil von 3 gegenüber 2 oder 1 oder Gleichstrom ist überragend. Dass man den Nullleiter auch mitführen kann und 3 * "Licht"-Strom nutzen kann, ist nur ein Nebeneffekt und nicht wirklich soo wichtig. Vor allem ist bei rotierenden Maschinen das Drehmoment über eine Umdrehung konstant. Es gibt keine Ruckler/Totpunkte. Ich frage mich, warum man das Prinzip nicht bei Verbrennungsmotoren nicht konsequenter ausgenutzt hat, außer bei Stern-Motoren.
schwankt gleichmäßig?
Nicht jeder möchte einen 12-Zylinder bezahlen.
Langsam wirds peinlich mit deiner Logik.
Habt ihr noch nie was von Hr. Wankel gehört?! Funst leider nicht so wirklich...
Das Prinzip wird befolgt, soweit es geht, nämlich dadurch, dass man mehr als einen Zylinder hat und die Zündfolge geeignet wählt. Ein Sternmotor ruckelt prinzipiell genauso. Weil aber beim Viertakter jeder Zylinder genau zwei Kurbelwellenumdrehungen pro Zündung braucht, ruckelt es bei kleinen Zylinderzahlen stärker.
Auch wenn nur 2 Personen gegenüber stünden, könnten diese eine Laola Welle-, aber noch kein Drehfeld erzeugen, geschweige denn nur eine Person: https://youtube.com/shorts/xebXGmgjAdk?si=iuWLBJT80dBxLZAj Ein weiterer Vorteil ist, dass ein gleichgerichteter Drehstrom fast schon wie Gleichstrom ist und der Siebelko nicht mehr so viel "arbeiten" muss.
Letztlich geht es NUR um das liebe Geld. Sonst nichts!
Gast
#7941954
Klar, damit hebelt sogar Donald die Naturgesetze aus. Aber bei E-Technik solltest du besser die Klappe halten.
Wie würdest du denn 360° gleichmäßig auf drei Phasen aufteilen? Bei Verwendung von Gon wären das nur unnötig krumme Zahlen.
Hatte ich in einscheibig in den 80ern lange Jahre als Rasenmäher, bis ich keine Lust mehr hatte, dauernd Öl nachzufüllen, Sprit ja sowieso.. Hab auch leihweise Ro 80 gefahren (zweischeibig) oder später den Mazda RX. Mit einem 12-Zylinder und erst recht E-Motor können die aber auch in der Laufruhe lange nicht mithalten.
Ich stelle fest: Du tust so als hättest du Ahnung, leider muß ich feststelle das ich mich getäuscht habe. Natürlich gibt es noch andere Systeme die im Einsatz sind! Ralf X. schrieb im Beitrag #7941958: ...
Natürlich könnten sie es mit den heutigen Fertigungsmethoden. Ist halt teurer.
Du hast dich in der Annahme getäuscht, er täte nur so als hätte er Ahnung? Also hat er wirklich Ahnung, statt nur so zu tun?
Warum hältst du dich eigentlich grundsätzlich nie an deine eigenen, gar nicht so falschen, Grundsätze? Kann es sein, dass du krankgeschrieben warst, als es daran ging, sich sein Gehirn abzuholen?
Das liegt daran, dass das Verdichtungsverhältnis Epsilon eines Wankelmotors konstruktionsbedingt geringer ist, als das Verdichtungsverhältnis eines Hubkolbenmotors. Nochmal zurück zum eigentlich Kern meiner Frage: Dass die Summe der Momentanwerte der drei Phasen zu jedem Zeitpunkt 0 V ergibt, ist sozusagen ein netter Nebeneffekt des Drehstromsystems, hat aber an sich keine wirkliche technische Bedeutung bzw. bringt keinen Vorteil in sich mit? In den 80ern hatte ich mir aus vier Stück CD40XX einen 32Hz Dreiphasendrehfeldgenerator gebastelt und damit über drei Stück BUZ11 drei um jeweils 120° versetzt positionierte Elektromagnete aus einem Elektromechanikbaukasten aus den 50ern angesteuert, so dass der zentral drehbar gelagerte Eisenstab in Rotation gebracht werden konnte. Der Schaltplan ist im Laufe der Jahre leider verloren gegangen.
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Es ergibt sich. Ist aber auch notwendig, um mit 3 Leitern statt 4 zu arbeiten, wenn Du im Stern laufen möchtest. Im Dreieck ist die Summe per Definition 0.
Natürlich bringt das Vorteile, wenn zwei Wicklungen eines Elektromotors jeweils um 90° versetzt sind und die dritte Wicklung um 180°, dann würde der Rotor im Motor ruckeln und nicht mehr rund laufen. Es sei denn, die EVUs liefern den Drehstrom ebenfalls passend im versetzten Zustand.
Ich sehe es z.B. als Vorteil an, dass man einen Drehstrommotor dadurch ohne Neutralleiter sowohl in Stern-, als auch auch im Dreieckmodus betreiben kann.
Vorteil gegenüber was für einem System genau?
Definiere Drehfeld, ohne in der Definition irgendwo Zahlen von 3 oder mehr zu benutzen. ;-) Ein Kondensatormotor mit zwei um 90° verschobenen Phasen hat kein Drehfeld? Moin, Aber waere nicht z.B. fuer Waschmaschinen ein Phasenversatz von 30, 60 und 95 Grad besser geeignet? Frage fuer einen Esmu. scnr, WK
Der neue Phasenversatz ist doch "kalt"! Vor allem, wenn man Megaperls in den Strom tut. Und merke, auch beim Strom gilt: nicht in die Hände von Kindern gelangen lassen! :
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Wenn schon dann 30, 60 und 90 Grad damit am Ende wieder eine glatte Gradzahl von 180° rauskommt, wie bei jedem Dreieck.
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Ein einphasiger Wechselstrom kann sogar 2 Drehfelder erzeugen, und das auch noch gleichzeitig, ganz ohne Kondensator! ;-) :
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Gast
#7942045
Gegenfrage: Was stellst Du Dir als Alternative vor? Mögliche Antwort 1: Die Summe könnte eine konstante, von Null verschiedene Spannung ergeben. Einwand darauf: Wie soll das physikalisch mittels Induktion klappen? Die ÄNDERUNG des Magnetfeldes gibt Strom bzw. elektrisches Feld. Wie soll da auf der elektrischen Seite etwas Konstantes entstehen, wenn auf der magnetischen Seite das Feld nicht über alle Grenzen wachsen kann? Mögliche Antwort 2: Die Summe könnte eine zeitlich periodische Spannung ergeben. Einwand darauf: Genau das passiert, wenn die drei Phasen keine reine Sinusform haben. Will man nicht haben, weil es eine Abweichung vom gleichmäßigen Leistungsfluss ist und zusätzliche Beanspruchung und Verluste bewirkt. Experiment aus meiner Schulzeit: Gewöhnlicher Fahrraddynamo an Experimentiertransformator mit um die 5 V~ angeschlossen, angeworfen: läuft als Synchronmotor.
Natürlich hat das auch praktischen Nutzwert. Wurde ja schon mehrfach gesagt. Abgesehen davon kann man natürlich auch mit 4, 5 oder noch mehr Phasen ein Drehfeld erzeugen. Und wenn die Strangspannungen unterschiedlich sein dürfen, dann auch mit verschiedenen Phasenverschiebungen. Mit N Phasen, die jeweils 360°/N Versatz haben, kriegt man für jedes N>=2 hin, daß sich die Momentanwerte zu 0 addieren. Elementare Geometrie. Mit nur 2 Phasen kriegt man aber kein Drehfeld, sondern nur ein Wackelfeld. Also braucht man N=3 als Minimum. Mehr wäre aufwendiger. Drehstrom kommt ja ursprünglich aus einen (Drehstrom-) Generator ("Nein! Doch! Ohh!"). Und den wollte man sicher nicht mit mehr als mit 3 Phasen bauen. Oder die Phasen anders als mit 120° Versatz aufbauen. Last not least: die Frage nach einem Vorteil verlangt immer nach einer Alternative. Du hast aber keine genannt.
Ja, aber die Anwurfrichtung gibt vor, in welche Richtung sich der Dynamo letztes Ende dreht. Von selber kann er das nämlich nicht entscheiden, der zuckt nur auf der Stelle im 50Hz Rhythmus lustig hin und her.
Ein technisch sinnvolles Zweiphasensystem weist aber keine Phasenverschiebung von 180° auf, sondern eine von 90°, wie es der bereits erwähnte Kondensatormotor nutzt. Siehe auch: https://de.wikipedia.org/wiki/Zweiphasenwechselstrom Grüßle, Volker :
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Wenn du dich übrigens an die Ableitung:
deines Grundsatzes:
gehalten hättest, dann hätte dir auffallen müssen, dass selbst dein absichtliches Fehlverstehen
falsch ist. Ein kleines Beispiel: Betrunkener Kneipengänger a schwankt nach Hause. Sein Schwanken hat eine Amplitude von 1m, wobei er für einen Schwankungsvorgang 10 Schritte braucht. Betrunkener Kneipengänger b schwankt nach Hause. Sein Schwanken lässt sich nur mit rosa Rauschen, brownscher Bewegung oder anderweitigen stochastischen Prozessen beschreiben. Welcher betrunkene Kneipengänger schwankt gleichmäßig? []betrunkener Kneipengänger a []betrunkener Kneipengänger b
Ein Glück, dass wir uns letztendlich für den normalen Drehstrom entschieden haben, bei dem 360° rauskommt .... Hallo, Jens G. schrieb im Beitrag #7942122:
Das war doch von Otto nur als Witz gemeint, ganz bestimmt. Stimmt doch Otto, oder? rhf
Naja, im Kraftwerk haben die Monteuere halt nur drei Pole montiert an ihrem tollen großen Generator und deswegen reichen drei Phasen aus, um die entstandene elektrische Leistung in die weite welt hinaus zu schicken. Finde den Fehler: Die Generatoren haben deutich mehr Pole als nur drei. Schaut man sich die Hochspannungsmasten an, sind dort auch wieder die drei Phasen zu erkennen. mfg Dreiphasen-Drehstrom ist wahrscheinlich das effektivste, was es gibt. Beste Ausnutzung des Leitermaterials im Vergleich zum Aufwand. Wenn man nur die mindestens notwendigen Leiter betrachtet, braucht man bei Wechselstrom 2 und bei Drehstrom 3. Obwohl nur 1 Leiter mehr benutzt wurde, lässt sich schon die dreifache Leistung übertragen. Bei einem Drehstromtrafo lässt sich im Vergleich zu einem Wechselstromsystem ebenfalls Material einsparen. Problematisch ist allerdings eine unsymmetrische Belastung wenn man keine Zick-Zack Schaltung oder ähnliches hat.
Das ist ein Missverständnis: Bei einer gegebenen Spannung ist die Leistung U*I und der Summenstrom 0. Die Verlustleistung hängt vom verwendeten Querschnitt ab, egal ob auf 2, 3 oder 17 Leiter aufgeteilt. Und egal ob Stern, Dreieck oder sonst wie verschaltet.
Du tust so, als hättest Du keine Ahnung und das sehr glaubwürdig.
Ich würde sogar 3 unterschiedliche Frequenzen nehmen! Da hat man wenigstens Abwechselung bei der Phase! :o)
Geht auch schon bei einem 3-Zylinder los. Gruß Jobst
3-Phasen 120 Grad 4-Phasen 90 Grad (Stepper) 12-Phasen 30 Grad (UBoot) Christian S. schrieb u.a.:
Grosse Generatoren (z.B. 1000 MVA) laufen meist mit 3000/min, haben also 1 Polpaar; die größten Einheiten haben 2 Polpaare (wg. Umfangsgeschwindigkeit). Generatoren für Wasserkraft haben ggf. niedrigere Drehzahlen. http://www.etit.tu-darmstadt.de/media/ew/rd/ew_vorlesungen/lv_gghl/skript_gesamt.pdf :
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Mit einem Stepper Motor geht das prima. Macht genau eine Umdrehung pro Sekunde bei 200 Schritten mit 1,8 Grad.
Angehängte Dateien:
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Bearbeitet durch User
Kupfer(oder ein anderes Metall) ist teuer.Mit 2 Adern kann man eine betimmte Leistung übertragen. Mit 3(bzw 4 mit Nullleiter bei unsymmetrischer Last)kann man die 3 Fache Leistung übertragen, spart also viel Metall. Plus 50%(100%) Metall ergibt 200% MEHR Leistung.
Gast
#7942559
Da hat aber das Milchmädchen gerechnet. Der Faktor beträgt nur sqrt(3). Die Geschichte der Mehrphasentechnik ist in diesem Artikel der TH Karlsruhe (jetzt KIT) zusammengestellt: https://www.eti.kit.edu/1390.php Tatsächlich verwendete der erste von Nikola Tesla patentierte Mehrphasenmotor 2 um 90° versetzte Wechselströme, war also eigentlich ein 4-Phasen-Motor Freidrich August Haselwandler konstruierte als Erster einen 3-phasigen Generator, hatte aber keinen Erfolg, weil der Betrieb ihm behördlich verboten wurde. Michail Doliwo-Dobrowolsky entwickelte dann bei AEG dann den Drehstrom-Asynchronmotor sowie den dreischenkligen Trafo zur Marktreife. Er erkannte auch als erster das Prinzip der Kompensation bei symmetrischer Belastung der 3 Phasen und den damit möglichen Verzicht auf einen mitgeführten Neutralleiter. Die weltweit erste Fernübertragung von elektrischer Enregie von Lauffen am Neckar nach Frankfurt am Main verwendete 1891 bereits den Dreiphasenstrom. In den USA wurde die 3-Phasen-Übertragungstechnik dadurch behindert, dass 3 Einphasentrafos verwendet werden mussten, um das Patent der AEG zum 3-Schenkel-Trafo nicht zu verletzen. Bis heute sind dort Endverbraucher meist nur einphasig ans Netz angeschlossen.
Gast
#7942567
https://de.wikipedia.org/wiki/Gleichstromfern%C3%BCbertragung_Miesbach%E2%80%93M%C3%BCnchen
Dann hat man aber schon zwei Phasen genommen, von denen Rüdiger aber wohl nicht ausgegangen ist, sondern von einer Phase + N Gruß Jobst
Gast
#7942574
Eben deshalb Milchmädchenrechnung.
Nicht ganz: es sind 1,73 (Wurzel3) statt 1,5. Also 15% (1,73/1,5) mehr Leistung. Den gleichen Anteil hat die höhere Spannung. Darum gibt es den "Verkettungsfaktor" und dessen Konfusion. (Die natürlich jede abstreitet, der die Verwendung eingetrichtert bekommen) Die 15% mehr ergeben sich daraus, dass die Spannung bei Drehstrom "gleichmäßiger verteilt" ist (Keine Ahnung, ob es dazu einen Fachbegriff gibt). Mit Gleichstrom (oder Rechteck) @ Spitzenspannung (Z.B. 565V im 400V-Drehstromnetz) ließe sich nochmals die doppelte Leistung über das gleiche Kupfer übertragen. (Edit, sorry, 1.73 hate Hinz schon ausgeführt, wahr wohl zu lange im Browser offen) :
Bearbeitet durch User
Als user "sqrt(-1)" erkenne ich sofort die Komplexität dieser Diskussion. Bei el. Maschinen ist eine höhere Phasenzahl besser, da man damit die Ausnutzung steigern kann (die Spannung an der Klemme ist die geometrische Summe der Windungsspannungen, die Maschine muss man aber für die algebraische Summe bauen - zB be 2~ sind tw. auch Nuten unbewickelt, da nutzlos). Es gab vor Jahrzehnten auch 5~ Maschinen, hatte aber nur den Sinn den Umrichter besser ausnutzen zu können. ==> 3~ dürfte damit das Optimum für Übertragung und Umwandlung sein.
Nein. Für alle größeren Querschnitte bei Erdkabeln9 und für Freileitungen sowieso wird Aluminium verwendet. Freilleitungen mit Stahlkern.
Gast
#7942602
https://shop.faberkabel.de/Starkstromkabel-1-30-kV/Kupferseile/Kupferseil-Cu-blank-hart/
Bei langen Übertragungswegen für 50 Hz Ströme rechnen die ÜNB natürlich jede Optimierung ein, also auch den Skineefekt, worauf die Freileitungen einen tragenden Stahlkern und als Übertrager den Aluminiummantel in der auf den Skineefekt optimierten Wert haben. Einzelne "Seile" der unterschiedlichsten Systeme haben daher meist gleiche oder ähnliche Werte bzgl. der Aluummantelung. Der Stahlkern richtet sich nach Tragweite zwischen den Masten. Alu liegt mit seinen Werten bzgl. Gewicht, Preis, Leitwert, usw. vorne. Bei Erdkabeln sieht das anders aus. Erdkabel in den Dimensionen der ÜNB bestehen idR. aus einem grossen Kupferkern pro Phase, der selber aber aus einzelnen durch Lack gegenseitig isolierten Einzellitzen/Adern besteht, um dem Skineffekt Rechnung zu tragen. Bei HGÜ bleibt die "interne" Isolierung" weg.
Macht man auch an EVU-Transformatoren, sozusagen Wicklungen aus HF-Litze. ;-) Diese Wicklungen liegen natürlich im Eisen, die daher wirksame, grosse µ(r) bewirkt viel stärkere Stromverdrängung. (Bei 3~Asynchronmotoren nützt man die Stromverdrängung zum Teil aus -im Läufer-, und erreicht damit 'weicheres' Anlaufverhalten.) Antwort schreibenBitte melde dich an, um einen Beitrag zu schreiben. |
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