Was ist Dreiphasenstrom?

Drehstrom ist eine Methode zur Übertragung elektrischer Energie, bei der drei Drähte verwendet werden, um drei unabhängige elektrische Wechselströme zu liefern. Der Strom in jedem Draht ist von den anderen um ein Drittel eines vollständigen Zyklus versetzt, wobei jeder Strom eine Phase darstellt. Dies bedeutet, dass ein Gerät, das mit dieser Art von Stromquelle betrieben wird, einen stabileren Stromfluss erhält als bei einem einphasigen Verteilungssystem. Einige dreiphasige Stromversorgungssysteme haben tatsächlich vier Drähte; der vierte ist ein neutraler Draht, der es dem System ermöglicht, eine höhere Spannung zu verwenden.

Zweck

Die drei Ströme zusammen liefern eine ausgeglichene Last, was mit Einphasenwechselstrom nicht möglich ist. Beim Wechselstrom (AC) wechselt der Strom die Richtung und fließt im Stromkreis hin und her; Das bedeutet, dass auch die Spannung alterniert und sich ständig von Maximum zu Minimum ändert. Dreiphasenstrom kombiniert die drei Drähte, um die maximalen und minimalen Schwingungen auszugleichen, sodass ein Gerät, das diese Art von Strom empfängt, keine so großen Spannungsschwankungen erfährt. Das macht Drehstrom zu einer sehr effizienten Form der elektrischen Energieverteilung. Folglich verbraucht ein dreiphasiger Elektromotor weniger Strom und hält normalerweise länger als ein einphasiger Motor mit der gleichen Spannung und Nennleistung.

Ursprünge

Der dreiphasige Stromfluss beginnt in einem Kraftwerk, wo ein elektrischer Stromgenerator mechanische Leistung in elektrische Wechselströme umwandelt. Nach zahlreichen Umwandlungen im Verteilungs- und Übertragungsnetz wird der Strom in die Standardspannung umgewandelt, mit der Haushalte und Unternehmen versorgt werden, 230 Volt in Europa oder 120 Volt in Nordamerika. Der Ausgang des Transformators wird normalerweise über drei stromführende Drähte, die mit einem einzigen geerdeten Rückleiter verbunden sind, mit dem Stromsystem verbunden. Dies wird als Sternverbindung bezeichnet.

Anwendungen

Diese Art von System versorgt Privathaushalte normalerweise nicht mit Strom, aber wenn dies der Fall ist, teilt eine Hauptverteilung die Last auf. Die meisten Haushaltslasten verwenden aufgrund der niedrigeren Verteilungskosten Einphasenstrom. Dreiphasenstrom ist am häufigsten in industriellen Umgebungen oder dort, wo mehr Strom für den Betrieb schwerer Maschinen benötigt wird, obwohl es Ausnahmen gibt.

Laufende Elektromotoren sind die häufigste Anwendung für Drehstrom. Ein Drehstrom-Induktionsmotor kombiniert einen hohen Wirkungsgrad, eine einfache Konstruktion und ein hohes Anlaufdrehmoment. Industriegebläse, Gebläse, Pumpen, Kompressoren und viele andere Arten von Geräten verwenden üblicherweise diese Art von Elektromotor. Andere Systeme, die Drehstrom verwenden können, umfassen Klimaanlagen, Elektroboiler und große Gleichrichtersysteme, die zum Umwandeln von Wechselstrom in Gleichstrom verwendet werden.

Während die meisten Motoren, die mit Drehstrom betrieben werden, ziemlich groß sind, gibt es Beispiele für sehr kleine Motoren, wie z. B. solche, die Computerlüfter antreiben, die mit dieser Art von Strom arbeiten. Eine Wechselrichterschaltung im Ventilator wandelt Gleichstrom (DC) in einen dreiphasigen Wechselstrom um. Dies dient der Geräuschreduzierung, da das Drehmoment eines Drehstrommotors sehr gleichmäßig ist.

Standards

Die Drähte, Leiter genannt, die in einem dreiphasigen Stromversorgungssystem verwendet werden, sind normalerweise farbcodiert, obwohl die Farben je nach Standort stark variieren und die meisten Länder ihre eigenen Codes haben. Nordamerika verwendet beispielsweise traditionell Schwarz, Rot und Blau, um die drei Phasen darzustellen, während Weiß den Neutralleiter darstellt. In Europa dagegen repräsentieren Braun, Schwarz und Grau die Phasen, und der Neutralleiter ist blau. Auch bei diesen nationalen Standards gibt es in der täglichen Anwendung viele Unregelmäßigkeiten. Es ist nicht ratsam, Annahmen zu treffen, ohne das Diagramm für die jeweilige Installation oder das betreffende System zu konsultieren, wenn man mit Drehstrom arbeitet.