Drehstromsystem - Stern-/Dreieckspannung?
Hallo! Ich versuche mich gerade am Verständnis vom Drehstromsystem in Zusammenhang mit elektrischen Maschinen. Jetzt hänge ich schon etwas länger bei der Unterscheidung zwischen Stern- und Dreieckschaltung bzw. -spannung. Die Dreieckspannung ist die Spannung zwischen den Außenleitern, also im Hausnetz 400 V. Die Sternspannung hingegen ist diejenige vom Leiter zum Neutralleiter, also hier 230 V. Der Verkettungsfaktor (auch für den Strom) ist entsprechend die Wurzel aus 3. Jetzt habe ich aber in einer Aufgabe hier ein Foto einer Synchronmaschine, auf deren Typenschild die Angabe "Dreieck/Stern 220/380 V" zu finden ist. Warum ist hier die Sternspannung größer als die Dreieckspannung?
6 Antworten
Im Dreieck fließt der Strom zwischen je zwei Außenleitern durch 1 Spule, daher darf die Spannung nur 3 x 220 V betragen (entspricht einer Wechselspannung gegen N von 127 V). Ansonsten würden die Spulen durchbrennen.
Im Stern wird der Motor an 380 V betrieben, da der Strom zwischen zwei Außenleitern durch 2 Spulen fließt. Somit beträgt die Strangspannung jeder einzelnen Spule auch wieder 220 V (380 V : √3).
Vielleicht hilft Dir ja mein Bild weiter.
Wie in meiner Antwort bereits ausgeführt, werden Generatoren oft in dieser Weise beschriftet.
Könnte es sein, daß es sich um einen Generator handelt?
Bei einem Drehstromgenerator sind die einzelnen Wicklungen mit 230V~ ausgeführt, würde man sie in Stern schalten, so wäre die Spannung an den Aussenleitern das Produkt folgender Formel U1 + U2 * (tan60 -1)
Richtige Erregung vorausgesetzt liefert ein derartiger Generator, dessen Wicklungen in Stern geschaltet sind, an den drei Aussenleitern 400V und gegen den Mittelpunkt 230V.
Würde man den Generator in Dreieck schalten, so hätten die Aussenleiter gegeneinander 230V. Bei gleichmäßiger Ohmscher Last in Sternschaltung an einem solchen Generator würde ein virtueller Mittelpunktleiter entstehen, dessen Spannung rund 132V gegen die Aussenleiter beträgt.
Hallo JOberst,
Warum ist hier die Sternspannung größer als die Dreieckspannung?
Sie müssen bedenken, beim Stern messen sie 2 Stränge. Beim Dreieck messen sie immer nur einen Strang.
Die Angabe zeigt nur, wieviel Spannung ein bzw. mehrere Stränge aushalten. Wenn dort steht "D/Y, 220/380V", bedeutet das, dass ein Strang nur 230 V aushalten kann, und deshalb UNTER KEINEN UMSTÄNDEN! in Dreieck angeschlossen werden sollte (denn sonst geht der Motor kaputt, da L - L = 400V).
Zum besseren Verständnis ein Bild noch hierzu. Auf dem Bild steht aber nicht die Netzspanung, sondern sie belastbarkeit der jeweiligen Stränge (Also Dreieck immer nur 1 Strang und Stern immer nur 2 Stränge).
Liebe Grüße Dhalwim,
zwischen den Phasen hast du beim drehstrom jeweils 400 volt. zwischen den Phasen und dem Neutral bzw. Mitteleiter jeweils 230. thereotisch eigendlich 230,94 volt... (400 durch die Wurzel aus 3)
deine Drehstrommaschine ist, wenn man nach den daten auf dem typenschild angeht, eine blackbox. d.h. du hast eine spannungsangabe, nach der du dich beim anschluss zu richten hast.
deine 220 bzw. 380 Volt beziehen sich IMMER auf die Spannung zwischen den Phasen. im Drehstromnetz wird generell diese als Bezugsgröße angegeben.
in der Sternschaltung beträgt die auf den Wicklungen anliegende Spannung bei 380 volt Nennspannung 220 Volt.
es gibt nämlich auch immernoch drehstromnetze mit einer Nennspannung von 220 bzw. 230 Volt zwischen den Phasen. in gewissen teilen von Berln, im Osten in gewissen Bergbaurandgebieten etc ist das tatsächlich noch so, dort werden die ganzen 220 bzw. 230 volt geräte alle zwischen 2 Phasen angeschlossen.
wenn du also so ein 220 oder 230 volt Drehstromnetz hast, DANN und NUR dann wird der Motor im Dreieck angeschlossen.
ein Motor, der im 400 V Drehstromnetz im Stern / Dreieck Verfahren angelassen wird, ist an der nennspannungsangabe 400 / 690 Volt bzw. 380 / 660 Volt beim anlassen mit der stern/Dreieckschaltung wird der Motor so zu sagen absichtlich mit zu wenig spannung betrieben.
lg, Anna
PS: mein meister hat immer gesagt: Sterne sind oben!
Vielen Dank! Das Beispiel mit dem Stern-Dreieck-Anlauf hat mir sehr geholfen, da hatte ich bis jetzt immer eine Blockade im Kopf. Und auch der Hinweis auf die 220 V - Netze ist sehr gut!
An das Klemmbrett des Drehstrommotors werden üblicherweise die drei Außenleiter geführt, der Neutralleiter wird hier nicht gebraucht. Man verfügt hier also nur über die Außenleiterspannung. Beim obigen Motor sind die drei Wicklungen für den Betrieb mit 230 V ausgelegt. Wenn die verfügbare Außenleiterspannung nun 230 V beträgt, dann schalte ich die Wicklungen auf Dreieck. Wenn sie 400 V beträgt, schalte ich die Wicklungen auf Stern, damit erhalten sie auch jeweils 230 V. Und so verstehe ich auch die Angaben auf dem Typenschild.
So haben wir das jedenfalls vor 50 Jahren gemacht. Seither habe ich damit keinen praktischen Bezug mehr. Damals waren die Klemmbretter der Drehstrommotoren mit "U,V,W" und "X,Y,Z" gekennzeichnet. Durch Umlegen der Metallbrücken konnte man zwischen Stern- und Dreieckschaltung wählen.
Vielen Dank! Ich hab es jetzt Dank Deiner und der weiteren Antworten verstanden! Die Klemmbrettausführung mit U,V,W ist heute übrigens auch noch genau so.