drehstrom, wechselstrom ideale quelle für elektromotoren
TRANSCRIPT
Drehstrom, Wechselstrom
Ideale Quelle für Elektromotoren
Inhalt
• Dreh- und Wechselstrom
• Aufbau von Elektromotoren
• Das Kraft-Netz
Earthlights
Verlauf der Spannung bei Drehung mit konstanter Winkelgeschwindigkeit
t
tUtU sin)( 0 s T
Verlauf der Spannung in den drei um 120° versetzten Generator-Spulen – den „Drei Phasen“
Generator und Motor mit geeignetem Anschluss
Wicklung des Stators
Rotierender Magnet
R
S
Elektrisch leitender Läufer
T
Mittelpunkt
Generator
Wicklung des Stators
Rotierender Magnet
Generator mit Übertragung
Wicklung des Stators
Rotierender Magnet
R
S
T
Generator mit Übertragung und Anschluss der Wohnungen eines Hauses an 230 V
Wicklung des Stators
Rotierender Magnet
R
S
T
In Hauinstallationen verteilt man die „3 Phasen“ auf unterschiedliche Wohnungen
( Die Frequenz im Haushaltsnetz beträgt 50 Hz, in der Animation 1 Hz)
MP, „Erde“
Generator mit Synchron-Motor
Wicklung des Stators
Rotierender Magnet
R
S
Elektrisch leitender Läufer
T
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
Wicklung des Stators
R
S
Elektrisch leitender Läufer
T
Rotierender Magnet
ICEDrehzahl angepasster
Drehstrom wird in der
Lokomotive erzeugt
Es gibt für jede Phase einen
Fahrdraht
230 V
Stern- und Dreiecks-Schaltung
• In der „Sternschaltung“ liegen 230 V über jedem Verbraucher
• In Dreiecksschaltung annähernd 400 V
398 V
T
MP
S
R
Elektromotorpumpe LEE
Integrierter Ölfilter
Überdruckventil
400 V Anschluss-Spannung
Motorschutzschalter
Betriebsdruck 700 kg/cm2
Schlauchanschluß 3/8"
Automatische Entlüftung
Beispiel für einen Anschluss mit Effektivwert 400 V
Fa. Meili, Hanau
Wie erreicht man mit dem Hauhaltsnetz 400 V?
Durch Anschluss „zwischen zwei Phasen“ R und S
Generator mit Anschluss von drei Maschinen an 400 V Spannung
Wicklung des Stators
Rotierender Magnet
R
S
T
Verteilung der Phasen auf die Maschinen als „Dreiecksschaltung“
Zum Vergleich: Anschluss unterschiedlicher Wohnungen eines Hauses an 230 V
Wicklung des Stators
Rotierender Magnet
R
S
T
Verteilung der Phasen im Haus als „Sternschaltung“
MP, „Erde“
Maximale Spannungsdifferenzen im Wechsel- und Drehstrom-Netz
230 V EffektivEine Phase (R, S oder T) gegen Erdpotential
325 V Maximal
398 V Effektiv Spannung zwischen zwei Phasen (z. B. zwischen R und S)563 V Maximal
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