Drehstrom, Wechselstrom Ideale Quelle für Elektromotoren

Inhalt Dreh- und Wechselstrom Der Effektivwert Aufbau von Elektromotoren Das Kraft-Netz Wirkungsweise des Schutzleiters

Earthlights

Verlauf der Spannung bei Drehung mit konstanter Winkelgeschwindigkeit

Verlauf der Spannung in den drei um 120° veretzten Generator-Spulen – den „Drei Phasen“

Generator und Motor mit geeignetem Anschluss Wicklung des Stators Rotierender Magnet R S Elektrisch leitender Läufer T

Zur Beachtung: Man benötigt keinen Kollektor! Versuch Aufbau eines Drehstrom-Übertragungs- Netzes nach der Abbildung Generator: Kreis aus 3 Spulen, radial ausgerichtet, in 120° Abstand Läufer: Zweipoliger Magnet in der Kreismitte Motor: Analog dem Generator, 3 Labor Spulen, mit je 1200 Windungen Läufer: Eine drehbar gelagerte Kompass-Nadel Zur Beachtung: Man benötigt keinen Kollektor!

Das Drehstrom-Netz im Versuch Elektrisch leitender Läufer R Rotierender Magnet S T Wicklung des Stators

Drehstrom-Tramway und ICE Drehzahl angepasster Drehstrom wird in der Lokomotive erzeugt

Es gibt für jede Phase einen Fahrdraht

Der Effektivwert der Wechselspannung: Wert einer Gleichspannung mit Leistung der Wechselspannung an einem ohmschen Widerstand Leistung des Gleichstroms Leistung des Wechselstroms zur Zeit t Mittelwert der Sinus-Funktion Mittlere Leistung des Wechselstroms = mittlere Leistung des Wechselstroms Effektivwert der Wechselspannung

Maximale Spannungsdifferenzen im Wechsel- und Drehstrom-Netz 230 V Effektiv Eine Phase (R, S oder T) gegen Erdpotential 325 V Maximal 398 V Spannung zwischen zwei Phasen (z. B. zwischen R und S) 563 V

Beispiel für einen Anschluss zwischen zwei Phasen Elektromotorpumpe LEE Integrierter Ölfilter Überdruckventil 400 V Anschluss-Spannung Motorschutzschalter Betriebsdruck 700 kg/cm2 Schlauchanschluß 3/8" Automatische Entlüftung Fa. Meili, Hanau

Wirkungsweise des Schutzleiters Korrekter Betrieb mit Schutzleiter: Kraftwerk, Umspannung auf 380 kV gegen Erdpotential Örtliches Elektrizitätswerk, Umspannung auf 230 V gegen Erdpotential Erdleitung im Haus

Phase mit Gehäuse-Kontakt Mit Schutzleiter: Ohne Schutzleiter: ? Strom fließt über den Schutzleiter ab Strom fließt über den Menschen ab

Maximal zulässige Spannung am Menschen, berechnet mit einem mittleren Widerstand von 3300 Ω Über den Körper fließender Strom Gesundheitliche Wirkung Maximal zulässige Spannung 20 mA Gerade noch zulässig 66 V 65 mA Lebensgefahr evtl. Dauerschäden, z. B. Herz- Rhythmus Störungen 215 V >100 mA Tödlich 330 V

Zusammenfassung Drehstrom besteht aus drei um jeweils 120° gegeneinander versetzten Sinus-förmigen Wechselströmen Drei Phasen ermöglichen besonders einfache Motorkonstruktionen ohne Kollektoren: „Kurzschlussläufer“ Die 230 V Spannung im Haus-Netz ist der Effektivwert einer Phase gegen das Erdpotential