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PhysikMann
Anmeldungsdatum: 23.03.2020
Beiträge: 5
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 PhysikMann Verfasst am: 23. März 2020 16:51 Titel: Drehstrom |
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Meine Frage:
Warum muss man für ?Starkstrom? zwei Spannungen subtrahieren und nicht addieren?
Meine Ideen:
Weil man den Potentialunterschied anschaut? |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 23. März 2020 16:57 Titel: |
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| PhysikMann hat Folgendes geschrieben: | | Warum muss man für ?Starkstrom? zwei Spannungen subtrahieren und nicht addieren? |
Maschensatz. |
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Nobby1
Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1548
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 23. März 2020 19:02 Titel: |
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| Nobby1 hat Folgendes geschrieben: | | Der Einfluss Teil sich so auf, wenn Phase 1 das Maximum der Sinuskurve hat teilen sich die Spannungen bzw. Ströme so auf das die Phasen 2 und 3 gerade die Hälfte im Negativen haben. |
Ob diese Antwort die eigentliche Fragestellung beantwortet, muss der Fragesteller für sich entscheiden.
| Nobby1 hat Folgendes geschrieben: | | Die Frage ist nicht verständlich. |
Das einzige Szenario, bei dem Spannungen subtrahiert werden, liegt bei der Bestimmung der Leiterspannungen aus den Strangspannungen vor. Und dafür ist ausschließlich der Maschensatz zuständig:
Das gilt sowohl für die (symmetrischen) Genneratorstrangspannungen als auch für die (möglicherweise unsymmetrischen) Verbraucherstrangspannungen.
Dass für die Differenz betragsmäßig das Wurzel(3)-Fache des Betrages der Generatorstrangspannung herauskommt, hat den Fragesteller möglicherweise verblüfft. Zur Begründung ist dann Dein Hinweis, Nobby, durchaus hilfreich (gleichseitiges Dreieck mit innenliegendem Stern). |
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Nobby1
Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1548
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| Nobby1 Verfasst am: 23. März 2020 19:35 Titel: |
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Ein Drehstromnetz ist ein 3 Leiternetz mit den schon gesagten 120 ° Phasenverschiebung.
Nun können Verbraucher im Dreieck geschaltet werden. Die Spannung an den 3 Verbrauchern sind identisch wie zwischen den Leitern, die Ströme aber in den Strängen über den Verkettungsfaktor Wurzel 3 verknüpft. Man kann aber auch Verbraucher im Stern schalten, dann teilen sich die Spannungen über den Faktor Wurzel 3 auf, die Ströme sind gleich bei gleichen Widerständen vorausgesetzt.
Wenn der Stern am Transformator geerdet ist hat man dann aus 400 V die 230 V, die Netzspannung im Haushalt. Die dann als 1 Phasen Wechselstrom im Haus aufgeteilt werden kann. Für Drehstromverbraucher, wie Motoren, Nachtspeicherheizungen, etc. muss der Stern nicht geerdet sein, da die Aufteilung über die Einzel Widerstände oder Motorenwicklungen geschieht.
Warum man jetzt was subtrahieren muss erschliesst sich mir nicht.
Die Leistung ist P = U * I * 1,73...
Entweder ist der Strom ( Dreieck) oder die Spannung ( Stern) mit Wurzel 3 verkettet. |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 24. März 2020 13:30 Titel: |
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| Nobby1 hat Folgendes geschrieben: | | Warum man jetzt was subtrahieren muss erschliesst sich mir nicht. |
Das Drehstromversorgungssystem (Generatoren und/oder Transformatoren) ist im Allgemeinen immer im Stern geschaltet. D.h. es liefert drei Strangspannungen, deren jeweilige Differenz die Leiterspannungen ergibt.
Sofern der Verbraucher im Stern geschaltet ist (diese Bedingung fehlte in meinem vorigen Beitrag) gelten diese Beziehungen auch für die Verbraucherstrangspannungen, und zwar sowohl für verbundene als auch für unverbundene Sternpunkte und sowohl für symmetrische als auch für unsymmetrische Last.
Da der Fragesteller nun mal nach der Subtraktion von Spannungen im Drehstromsystem (er nannte das Starkstrom) gefragt hat, sind die obigen Beziehungen die einzig mögliche Antwort darauf. Sie sind nichts anderes als der Maschensatz. |
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Nobby1
Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1548
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| Nobby1 Verfasst am: 24. März 2020 13:45 Titel: |
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Die Verkettung ist Wurzel aus 3.
Zwischen den Strängen ist eine Spannung von 380- 400 V, was dann zum Nullleiter 220- 230 V ergibt. Richtig am Endpunkt für die Niederspannung ist immer eine Sternschaltung im Transformatorenhäuschen um den Erdungspunkt Nullleiter zu bekommen.
Die großen Hochspannungsleitungen 380 kV werden aus Dreiecksbeschaltungen gespeist, da dadurch der Strom im Generator/ Trafo geringer ist. Das nur am Rande.
So was ist jetzt U12 = U1-U2 bei Ihnen .Ich habe nur 220/ 380V anzubieten. Was soll da subtrahiert werden? |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 24. März 2020 14:45 Titel: |
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| Nobby1 hat Folgendes geschrieben: | | Die Verkettung ist Wurzel aus 3. |
Ja, aber woher weißt Du das bzw. wie kommt das zustande? Und genau hier kommt der Maschensatz ins Spiel.
| Nobby1 hat Folgendes geschrieben: | | So was ist jetzt U12 = U1-U2 bei Ihnen |
Im symmetrischen Versorgungssystem sind die Strangspannungen
und
Damit ergibt sich die Leiterspannung U12 laut Maschensatz zu
}+j\sin{(-120^\circ)}=U_{str}\left(1-(-0,5)-j\left(-\frac{1}{2}\cdot\sqrt{3}\right)\right)=U_{str}\cdot\left(\frac{3}{2}+j\frac{\sqrt{3}}{2}\right))
Komplexen Klammerausdruck in Exponentialform umwandeln (Eulersche Gleichung):
^2+\left(\frac{\sqrt{3}}{2}\right)^2}\cdot e^{j\varphi})
mit
}=\arctan{\left(\frac{1}{\sqrt{3}}\right)}=30^\circ)
Also
In genau derselben Art und Weise lassen sich jetzt auch die beiden anderen Leiterspannungen berechnen mit dem Ergebnis
und
Sehr viel einfacher und vor allen Dingen anschaulicher wird das mit Hilfe des Zeigerbildes. |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 24. März 2020 18:33 Titel: |
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Oder nimm das einfache Beispiel eines unsymmetrisch belasteten Drehstromsystems mit im Stern geschalteten Verbraucher und unverbundenem Sternpunkt. Auch dann gilt laut Maschensatz
(Index "v" für Verbraucher)
Das ist eine der drei Gleichungen zur Berechnung dieses Netzwerks.
Also ergibt auch hier die Differenz der (Verbraucher-)Strangspannungen die Leiterspannung. (Das gilt natürlich erst recht bei verbundenen Sternpunkten.)
Zusammenfassend lässt sich, denke ich, sagen, dass die ursprüngliche Frage
| PhysikMann hat Folgendes geschrieben: | | Warum muss man für ?Starkstrom? zwei Spannungen subtrahieren und nicht addieren? |
mit dem Hinweis auf den Maschensatz eindeutig beantwortet ist.
Den Fragesteller scheint das alles aber schon gar nicht mehr zu interessieren. |
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