Das Wesen des Drehstromes

Drehstrom ist Wechselstrom auf drei Phasen (Außenleitern). Die Verbraucher teilen sich die Gesamtleistung in drei Strängen.

Die drei Spannungen liefern ihre Ströme in einem zusammenhängenden System, dem Drehstromsystem ab.

Das Feld, in das du klickst wird neu berechnet:

Berechne die Leiterspannung:	U_L = √3 * U_Str	U_L = V
Berechne die Strangspannung	U_Str = U_L / √3	U_Str = V

Winkelfunktion und Verkettungsfaktor

cos30° aus der Sechseckkonstruktion

Was dreht eigentlich am Strom?

In den Kraftwerksgeneratoren werden die drei Spulen in Nuten eingelegt und so im Eisen versenkt. Die Wicklungsachsen sind aber immer noch um 120° räumlich versetzt.

Das drehende Polrad erzeugt in den drei Spulen einen Drehstrom, d.h. Der volle Nord- und Südpol erzeugt nacheinander in den drei Spulen einen sinusförmigen Strom. Durch die Zeitabfolge der Drehung entstehen 120° el. versetzte Ströme. :

Drehstromverbraucher

Ein Drehstromnetz mit U_L = V, ist mit drei Strangwiderständen Z_Str = Ω und einem Leistungsfaktor cosφ = belastet.

Leistungen in der Sternschaltung

Größe	Formel	eingeben / durch klick berechnen
Strangspannung:	\( U_{Str} = \frac {U_L}{\sqrt {3}}\)	U_StrY = V
Strangstrom:	\( I_{Str} = \frac {U_{Str}}{Z_{Str}} \)	I_StrY = A
Leiterstrom:	\( I_{L} = I_{Str}\)	I_LY = A
Wirkleistung im Strang:	\( P_{Str} = U_{Str} \cdot I_{Str} \cdot \cos\varphi \)	P_StrY = W
Wirkleistung gesamt:	\( P_Y = 3 \cdot P_{Str} \) \( P_Y = \sqrt {3} \cdot U_L \cdot I_L \cdot \cos\varphi \)	P_Y = W
Blindleistung im Strang:	\( Q_{Str} = U_{Str} \cdot I_{Str} \cdot \sin\varphi \)	Q_StrY = VA_r
Blindleistung gesamt:	\( Q_Y = 3 \cdot Q_{Str} \) \( Q_Y = \sqrt {3} \cdot U_L \cdot I_L \cdot \sin\varphi \)	Q_Y = VA_r
Scheinleistung im Strang:	\( S_{Str} = U_{Str} \cdot I_{Str} \)	S_StrY = VA
Scheinleistung gesamt:	\( S_Y = 3 \cdot S_{Str} \) \( S_Y =\sqrt {3} \cdot U_L \cdot I_L \cdot \cos\varphi \)	S_Y = VA

Ergebnisse der Sternschaltung

Leistungen in der Dreieckschaltung

Größe	Formel	eingeben / durch klick berechnen
Strangspannung:	\( U_{Str} = U_L \)	U_StrΔ = V
Strangstrom:	\( I_{Str} = \frac {U_L}{Z_{Str}} \)	I_StrΔ = A
Leiterstrom:	\( I_{L} = \sqrt {3} \cdot I_{Str}\)	I_LΔ = A
Wirkleistung im Strang:	\( P_{Str} = U_{Str} \cdot I_{Str} \cdot \cos\varphi \)	P_StrΔ = W
Wirkleistung gesamt:	\( P_{\Delta} = 3 \cdot P_{Str} \) \( P_{\Delta} = \sqrt {3} \cdot U_L \cdot I_L \cdot \cos\varphi \)	P_Δ = W
Blindleistung im Strang:	\( Q_{Str} = U_{Str} \cdot I_{Str} \cdot \sin\varphi \)	Q_StrΔ = VA_r
Blindleistung gesamt:	\( Q_{\Delta} = 3 \cdot Q_{Str} \) \( Q_{\Delta} = \sqrt {3} \cdot U_L \cdot I_L \cdot \sin\varphi \)	Q_Δ = VA_r
Scheinleistung im Strang:	\( S_{Str} = U_{Str} \cdot I_{Str} \)	S_StrΔ = VA
Scheinleistung gesamt:	\( S_{\Delta} = 3 \cdot S_{Str} \) \( S_{\Delta} =\sqrt {3} \cdot U_L \cdot I_L \cdot \cos\varphi \)	S_Δ = VA

Ergebnisse der Dreieckschaltung

Drehstrom Störfälle

Durch den Ausfall einer Phase wird aus dem Versorgungssystem ein Wechselspannungsnetz.

Ausfall einer Phase bei der Sternschaltung	Strang (1~)	Gesamt (3~)

Berechne die Schaltung für
folgende Angaben U_L = V Z_Str = Ω cosφ =	U_Str = V I_Str = A S_Str = VA P_Str = W Q_Str = VA_r	S_ges = VA P_ges = W Q_ges = VA_r
Die erzielte Leistung nach dem Ausfall beträgt % der normalen Drehstromleistung.

Werte für defekte Sternschaltung

Ausfall eines Stranges bei der Sternschaltung mit N-Leiter	Strang (1~)	Gesamt (3~)

Berechne die Schaltung für
folgende Angaben U_L = V Z_Str = Ω cosφ =	U_Str = V I_Str = A S_Str = VA P_Str = W Q_Str = VA_r	S_ges = VA P_ges = W Q_ges = VA_r
Die erzielte Leistung nach dem Ausfall beträgt % der normalen Drehstromleistung.