Der Drehstromgenerator
Der in der Abbildung dargestellte Demonstrationsversuch zeigt einen drehbaren Dreifach-Anker, dessen Elektromagnete über Schleifkontakte mit einer externen Stromquelle verbunden sind (weiße Kabel).
Der Anker wird von einem Motor gedreht.
Bei der Drehung wird in drei Spulen Spannung induziert, die seitlich zu drei Verbrauchern (Glühlampen) geführt wird.
Achte besonders auf die Kabelverbindungen!
Die drei Induktionsspulen sind gemeinsam mit dem Neutralleiter N verbunden. Von jeder Induktionsspule führt ein Außenleiter L1, L2 oder L3 zu einem Verbraucher. Die drei Verbraucher haben den Neutralleiter N als gemeinsamen Anschluss.
Sternschaltung
Bei der Sternschaltung haben alle Verbraucher einen gemeinsamen Anschluss, den Neutralleiter. Im technischen Alltag verwenden wir die (effektive) Wechselspannung u = 230 V. Da die Induktionsspulen versetzt sind, haben die drei Wechselspannungen an den drei Verbrauchern einen gleichbleibenden Wert (dzt. ca 230 V). Die Maximalwerte der Wechselspannungen treten bei den drei Verbrauchern zeitlich versetzt ein.
Dreieckschaltung
Bei der Dreiecksschaltung liegt an jedem Verbraucher die Spannungsdifferenz, zB u23 = u3 - u2 zwischen zwei Außenleitern. Sie ist mehr als eineinhalb mal so groß wie die Spannung zwischen Außenleiter und Neutralleiter. Im Alltag steht hier die (effektive) Wechselspannung u = 400 V zur Verfügung.
Beobachte die Spannungsdifferenz zwischen zwei Außenleitern mit Hilfe der Simulation "Drehstrom - mathematisch betrachtet"!
Aufgaben
- Vergleiche das Schaltbild zur Sternschaltung genau mit dem Foto!
- Nenne die Unterschiede zwischen der Stern- und Dreiecksschaltung!
- Vergleiche bei Stern- und Dreiecksschaltung, wie jeweils die Induktionsspulen und die Verbraucher geschaltet sind. Was sind die Unterschiede zwischen Stern- und Dreiecksschaltung?
- Überlege: Welche Auswirkungen hat es, wenn in der Stern- oder in der Dreiecksschaltung ein Verbraucher ausfällt?