Drehstrom. 1 Begriffe. 2 Drei Phasen und Cosinus. David Vajda 30. April Effektivwert. Nennwert. Spitzenwert = Scheitelwert = Amplitude.

Transkript

1 Drehstrom David Vajda 0. April Begriffe Effektivwert Newert Spitzewert = Scheitelwert = Amplitude Mittel: arithmetisches Mittel geometrisches Mittel quadratisches Mittel..., oder, Mittel: arithmetisches Mittel geometrisches Mittel harmoisches Mittel quadratisches Mittel kubisches Mittel Drehstrom: Ausseleiter L1.L, L = Phaseleiter R, S, T Nullleiter oder Neutralleiter Sterschaltug Dreiecksschaltug Drei Phase ud Cosius 1. 1 Ausseaker: 1-Phase-Wechselstrom. Ausseaker: -Phase-Wechselstrom. Ausseaker: -Phase-Wechselstrom (Drehstrom, oder fälschlicher Weise: Starkstrom) 1

2 . Ausseaker: -Phase-Wechselstrom Die Ausseaker werde symmetrisch zueiader ageordet, d.h: 1. Ausseaker: Abstad der Ausseaker: 60. Ausseaker: Abstad der Ausseaker: 60. Ausseaker: Abstad der Ausseaker: = 180 = 10 = 90 Grade etspreche im Bogemaß auf dem Eiheitskreis: 1. 0 = 0 π. 90 = 60 = π = 1 π. 180 = 60 = π = π. 70 = = π = 6π = π Umgekehrt: = π = π. 0 = π. 60 = π = π = π Eie Phaseverschiebug vo etspricht 1 π. 180 etspricht π. 70 etspricht π Eie Phaseverschiebug vo etspricht π. 0 etspricht π

3 We wir drei Ausseaker a eie Geerator aschliesse ud diese um de 60 -Kreis aorde ud zwar symmetrisch, so dass sie alle deselbe Abstad habe, da habe sie alle eie Abstad vo 10. I jedem dieser Ausseaker wird bei eier Drehug des Ieakers eie Spaug iduziert. Da die drei Ausseaker um 10 voeiader etfert liege, ist der Strom der iduziert wird, mit eier Phaseverschiebug vo je 10 je/pro Ausseaker verschobe. Wir fasse zuächst jede Ausseaker als eie getrete Spaugsquelle auf. Demach habe wir drei um 10 phaseverschobee Spaugsquelle. De Strom aller Spaugsquelle köe wir i ei Schaubild zeiche, für jede Spaugsverlauf je/pro Ausseaker eie Kurve. Diese sid um 10 phaseverschobee cos-kurve. Mache wir die Darstellug mit Maple, müsse wir um 10 verschobee cos-förmige Ströme eizeiche. Die phaseverschiebug erreiche wir mit π, π. Also lautet der korrekte Befehl zum Eizeiche der Ströme: plot([cos(x),cos(x+((*pi)/)),cos(x+((*pi)/))],x= ,color=red); Ud das Schaubild sieht etspreched aus:

4 Effektivwerte.1 Arithmetisches ud Geometrisches Mittel Arithmetisches Mittel vo a ud b: a + b Geometrisches Mittel vo a ud b: a b Nu gibt es ebe dem arithmetische ud geometrische Mittel och weitere Mittel, zum Beispiel: Oder: arithmetisches Mittel geometrisches Mittel quadratisches Mittel (QMW/RMS) arithmetisches Mittel geometrisches Mittel harmoisches Mittel quadratisches Mittel (QMW/RMS) kubisches Mittel Die Mittel lasse sich auch allgemeier formuliere: Arithmetisches Mittel: x 1 + x + + x = 1 x i Geometrisches Mittel: x 1 x x Das quadratische Mittel (QMW/RMS) lautet: x Quadratisches Mittel (QMW/RMS): 1 + x + + x Die Mittel isgesamt laute, mehr oder weiger: arithmetisches Mittel: x 1 + x + + x geometrisches Mittel: x 1 x x harmoisches Mittel: x 1 x quadratisches Mittel (QMW/RMS): x = 1 x i x 1 + x + + x = 1 = 1 x i x i kubisches Mittel: x 1 + x + + x 1 = x i

5 . Effektivwert, Newert, Spitzewert Effektivwert Newert Spitzewert = Scheitelwert = Amplitude Erläuterug: Newert: Zum Beispiel 0V, 50Hz: Dies ist der Newert, de wir rede vo 0V. Wir ee es 0V. Wir sage 0V. Wir sage = wir ee = wir spreche vo 0V, ee = sage = spreche vo. Da wir vo 0V 1-Phasewechselstrom rede, ist der Newert 0V. Doch was bezeichet dieser Newert? De Effektivwert oder de Spitzewert = Scheitelwert. Effektivwert: Der Effektivwert ist geriger als der Spitzewert, also der Amplitude. Aber: Der Newert bezeichet ebe diese Effektivwert ud icht die Amplitude. Der Effektivwert ist ei quadratischer Mittelwert Spitzewert = Scheitelwert = Amplitude: Etspricht der tatsächliche Amplitude useres Wechselstroms U eff = Û Û = U eff e... 0V = 5V Leiter bei dem Drehstromgeerator Ei Elektromaget, also auch ei Ausseaker, hat eie Eigag ud eie Ausgag, also zwei Leituge Habe wir drei Ausseaker, wie beim Drehstrom, habe wir a Ausseaker etspreched zuächst 6 Leituge Alle diese Elektromagete bzw. Ausseaker etspreche eier Symmetrie. Auf der eie Seite geht etwas rei, auf der adere raus. Fasst ma alle Ausseaker mit dem, was rei ud raus geht, zusamme, kommt ma zu folgedem: 1. Ma fasst etspreched der Symmetrie bei de Ausseaker zusamme: Ausseleiter (Phase) L1, L, L oder älter: Phaseleiter (Phase) R, S, T 5

6 . Etspreched hat ma drei weitere Leituge je Ausseaker etspreched symmetrisch je Ausseaker. Diese ka ma zu eiem gemeisame Leiter zusammeschließe: Da hat ma eie Neutralleiter oder ma spricht vo Null. N Oder ma lässt sie offe ud trasportiert jede eizel, etspreched de Ausseleiter, L1, L, L bzw. Phaseleiter R, S, T. Ma ka de Strom u so trasportiere: (a) Ausseleiter (Phase) L1, L, L bzw. Phaseleiter R, S, T, mit eiem Nullleiter bzw. Neutralleiter N. Das macht vier Leituge (b) Oder ma trasportiert de Strom vo alle Ausseaker eizel. Das macht immer och L1, L, L bzw. R, S, T. Aber es sid isgesamt 6 Leituge. Dazu spricht ma vo folgede Schaltuge: (a) Führt ma die Nullleiter getret: Dreiecksschaltug. Ma hat 6 Leituge (b) Führt ma eie gemeisame Nullleiter ud dafür hat ma mit Ausseleiter Leituge: Spricht ma vo der Sterschaltug. 5. I Europa: Spaug zwische Neutralleiter ud Ausseleiter: 0V Spaug zwische zwei Ausseleiter: 0V = 00V 6