Unterschied zwischen drehstrom und wechselstrom

Question

Der Drehstrom, auch Dreiphasenwechselstrom genannt, ist in der Elektrotechnik ein Wechselstrom mit drei Phasen bzw. stromführenden Leitungen. Dafür befinden sich drei Spulen in einem Abstand von 120° rund um ein sich drehendes Magnetfeld. Dadurch entstehen drei Wechselspannungen, deren Sinuswellen ebenfalls um 120° zeitlich versetzt (phasenverschoben) sind.

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Sinuswellen

Wenn du den zeitlichen Verlauf der drei Phasen (L1, L2, L3) zu einem bestimmten Zeitpunkt auf der Achse betrachtest, siehst du, dass die Summe der drei elektrischen Spannungen an jeder Stelle Null entspricht.

Der Drehstrom ist für die Übertragung von Strom wichtig und wird für große Maschinen in der Industrie benötigt. Bei vielen Geräten im Haushalt reicht eine einphasige Netzspannung vollkommen aus.

Elektrischer Stromfluss liegt vor, wenn Ladungsträger (Elektronen, Protonen, Ionen) eine gerichtete Bewegung ausführen. Wenn die Bewegungsrichtung über die Zeit konstant bleibt, spricht man von Gleichstrom. Wenn sich die Bewegungsrichtung periodisch ändert, handelt es sich um Wechselstrom. Die Entscheidung über den Stromflusstyp wird durch die Erzeugung des Stromflusses, d.h. die Art und Weise der Bereitstellung der Ladungsträger gefällt.

Das galvanische Element (d.h. die Grundbauform von Batterien und Akkumulatoren) dient der Erzeugung von Gleichstrom. Solange es wirksam ist, lassen sich ein negativer und ein positiver Pol nachweisen, von dem aus die entsprechenden Ladungsträger abfließen können. Beim Gleichstrom lässt sich eine generelle Stromrichtung definieren. Sie stimmt laut einer Definition mit der Bewegungsrichtung der positiven Ladungsträger überein.

Zur massenhaften Stromversorgung im Industriezeitalter ist dieses galvanische Prinzip nicht geeignet. Hierzu wird das Prinzip der Induktion genutzt, d.h. Ladungstrennung erfolgt auch, wenn ein Magnetfeld über einen elektrischen Leiter bewegt wird. Z.B. "induziert" die Hin- und Herbewegung eines Stabmagneten in einer Drahtspule eine Spannung, die sich an deren Enden abgreifen lässt. In der Praxis lässt man einfach einen Magneten innerhalb der Spule rotieren. Mit jeder Drehung des Magneten um 180 Grad ändert sich die Polarität des Magneten, da sich ja abwechselnd der Nord- und der Südpol an der Spule vorbeibewegen. Es entsteht also ein Wechselstrom. Das Auf und Ab dieses Stroms von Plus zu Minus und wieder zu Plus während einer vollen Umdrehung wird als "Phase" bezeichnet. Der Dynamo am Fahrrad ist ein solcher Stromerzeuger.

Im Kraftwerk ist es dann nicht mehr der rotierende Dauermagnet, sondern ein Elektromagnet, der sich im "Generator" und nicht mehr im "Dynamo" bewegt. Die Kraftwerks-Generatoren der öffentlichen Stromversorgung sind so gebaut, dass sie nicht nur einen einzigen Wechselstrom erzeugen, sondern drei zugleich: Ihr Elektromagnet bewegt sich bei jeder vollen Drehung (360 Winkelgrade) an drei Spulen vorbei, die jeweils um 120 Winkelgrade versetzt angebracht sind. Dadurch sind auch die "Phasen" der drei Wechselströme, die jede Drehung des Elektromagneten in den Spulen erzeugt, um jeweils 120 Grad gegeneinander versetzt. Dieser "dreiphasige" Wechselstrom wird auch als Drehstrom bezeichnet.

Abgesehen von Sonderfällen ist für unsere Zeit festzuhalten, dass Gleichstrom sein Haupteinsatzgebiet in der Schwachstromtechnik findet, während der Wechselstrom das große Gebiet der allgemeinen Stromversorgung abdeckt.

Bei Gleichstromanlagen für die Starkstromtechnik ist im Durchschnitt alles (Generatoren, Motoren) 30% größer und schwerer als bei Drehstromanlagen.

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Ja hallo

ich wollte mal fragen ob jemand den unterschied von Drehstrom und Wechselstrom kennt und mir den erklären könnte

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Ist eigentlich das Gleiche.

Drehstorm heißt eigentlich "Drei-Phasen-Wechselstrom"

In der "normalen" 230V Steckdose liegen ja 230V Wechselstrom an. Eine Phase ist dabei Spannungsführend. Dort hast du 3 Adern. L1 (Braun) als Spannungsführende Leitung, N (Blau) als Neutralleiter und den PE (Grün-Geld) als Schutzleiter.

Beim "Drehstrom" hast du 5 Leitungen. Braun, Schwarz und Grau sind hierbei Spannungsführende Leitungen.

Der "Drehstrom" wird für größere Maschinen und Geräte genutzt, im Haushalt z.B. der Backofen / Herd. In der Industrie für z.B. Elektromotoren.

Drehstrom ist Wechselstrom.

Bei Drehstrom hat man aber "3x Wechselstrom in einem". Die einzelnen Phasen sind dabei aber Phasenvesetzt um 120°. In den Generatoren sitzen 3 Spulen die Y-Förmig angeordnet sind. Der umlaufende Rotor fährt diese Spulen nacheinander ab, erzeugt also zeitlich versetzt Strom in den einzelnen Spulen.

Die 120° verschiebung kommen daher, dass es drei Spulen sind die im gleichen ABstand rund um den Rotor angeordnet sind und 360°, also eine Generatorumdrehung sind dann durch 3 Spulen geteilt 120° Versatz.

Das hat mehrere Vorteile:

1. In einem Motor kann man auch 3 Spulen einsetzen die nacheinander den Rotor zu sich hin ziehen. Ein Synchronmotor würde dann seinen Rotor immer in die Position ziehen in der der Kraftwerksgenerator gerade ist. Damit läft der Motor absolut synchron zum Generator. Daher der Name. Gebräuchlich sind aber Asynchronmotoren, das ist so ähnlich, nur eilt der Rotor im Motor dem Drehfeld des Generators hinterher. Das ist technisch einfacher umzusetzen, dafür läuft der Motor dann Lastabhängig langsammer als der Kraftwerksgenerator. Wie weit der hinterher eilt nennt man "Schlupf". Und der steuert die Motorleistung. Je stärker man einem Motor mechanisch belastet, desto höher der Schlupf und desto mehr STrom zieht er so dass er mehr Leistung hat um seine Last zu drehen.

2. Die Strangspannung ist die Spannung zwischen einer der drei Phasen und dem Neutralleiter, die beträgt in der EU 230V. Man kann also 3 seperate 230V Kreise aus einem Drehstromanschluß trennen. Im Haushalt also Licht und Steckdosen. Zwischen den Phasen hat man aber 400V. Denn hat die eine Phase "maximal Plus", hat die Nachbarphase gerade "Etwas Minus", das addiert sich. Schaltet man die SPulen in einem Motor jeweils zwischen zwei Phasen, hat man immer noch ein Drehfeld, aber jetzt 400V statt 230V auf den Spulen. Läuft ein Motor an, hat er ja maximalen Schlupf da der stehende Motor dem Drehfeld ja extrem hinterher eilt. Ein typischer Motor zieht dann etwa das 20-fache seiner Nennleistung. Das ist bei kleinen Motoren OK, nicht aber bei riesigen Industriemotoren. Die legt man dann auf 400V aus und schaltet die Spulen zuerst in Stern, also auf je 230V. Damit kriegt er nur etwa 1/4 seiner Leistung, braucht beim anlaufen nur noch etwa 5-fache Nennleistung. Dreht er sich erst mal, kann man dann auf Dreieck, also Spulen Phase gegen Phase schalten so dass er 400V kriegt und dann bereits drehend auch seine gewohnte Nennleistung haben kann. Meistens gibt es eine Kupplung oder eine andere Form der "Anlaufhilfe" so dass der Motor auch bei Stern leicht anlaufen kann. Erst nach dem umschalten auf Dreieck schaltet man die Last zu. Bei Pumpen und Kompressoren ist das ein Bypassventil, der Motor pumpt also nur Luft oder Wasser im Kreis was leicht geht. Erst auf Dreieck wird der Beipass geschlossen so dass die Pumpe oder der Kompressor druck aufbauen muß und den Motor belastet. Bei großen Kompressoren hört man ein lautes "Pschu" wenn er abschaltet, das ist die Anlaufhilfe die wieder auf geht da sie nur auf Dreieck geschlossen ist, also auf ist wenn der Motor aus ist oder noch im Sternbetrieb.

3. Nicht nur die Spannung ist phasenverschoben sondern auch der Strom. Fließen die drei Ströme zusammen, heben die sich Gegenseitig auf. Strom einer Phase läuft dann auf den anderen beiden zurück. Bei symmetrischer Belastung, also gleichem Stromverbrauch auf allen Phasen hat der Sternpunkt (z.B. an einem Motor) 0V, der daran angeschlossene Neutralleiter ist also Neutral, daher der Name. Es fließt weder Strom noch hat der eine Spannung. Deswegen kann man Hochspannungsleitungen mit nur 3 Drähten pro Transferleitung bauen. Die können dann genau so viel Energie übertragen als wären es 6 Drähte die 3 getrennte Wechselstromkreise bilden. Auch Drehstromverbraucher wie E-Herde usw. profitieren davon. Egal was man macht, der Neutralleiter kann (auch bei extrem unsymetrischer Belastung) maximal nur so viel STrom führen wie eine einzelne Phase liefert. Daher braucht er nur so dick zu sein wie eine Phase alleine. Ohne Phasenverschiebung bräuchte man 3 gleich dicke Rückleiter oder einen 3x so dicken Rückleiter. So kommt man beim Herd also mit 5 relativ dünnen Drähten aus, mit 1-Phasigen Wechselstrom bräuchte man fast 50% mehr Kupfer!

Drehstrom

Mit einer 3-phasigen Stromversorgung kann kontinuierliche Leistung übertragen werden und die Übertragungsleitungen sind bei symmetrischer Last gleich ausgelastet. Das spezielle am Drehstrom ist, dass die Spannung zwischen 2 Phasen als Nennspannung bezeichnet wird, da diese auch bei fehlendem Null- oder Neutralleiter immer gemessen werden kann.

Wechselstrom

Der Wechselstrom steht an den üblichen Steckdosen im Haushalt zur Verfügung. Aus dem Einphasennetz kann aber keine kontinuierliche Leistung bezogen werden. Bei einer Netzfrequenz von 50 Hz pulsiert die Leistung mit 100 Hz. Viele Eisenbahnnetze werden mit Einphasenstrom versorgt, damit nur 1 Fahrleitungsdraht verwendet werden muss (Die Rückleitung erfolgt über die Schienen).

Wenn du zum Beispiel einen Motor laufen lässt, würde Wechselstrom dir nicht viel bringen, weil dieser wie Oben beschrieben keine kontonuierliche Leistung liefert.

beim wechselstrom hast du einen strom der in eienr Sinuswelle fließt. d.h. bei 50 Hertz polt sich der strom 100 mal pro Sekunde um.

beim Drehstrom hast du 3 sogenannte Phasen. jede ist der vorrausgehenden um 120° also ein Drittel einer Periode versetzt. dadruch hast du zwischen 2 Phasen eine Spannung die etwa 1,73 mal so hoch ist, wie die Spannung zwischen einer Phase und dem Netralleiter.

der begriff drehstrom kommt übrigens daher, dass dieser vornehmlich für motorische Antriebe verwendet wird. früher war der begriff "kraftstrom" sher geläufig, daraus wurde dann der Begriff "starkstrom" entnommen. fachlich ist das aber nicht korekt. denn Starkstrom ist eigendlich ein im verhältnis zur üblichen Anwendung und Spannung besonders hoher strom. die Telekomiker sprechen z.B. von allem über 2 Ampere schon von "starkstrom" in der normalen Niederspannungsinstallation (230 / 400 V) sprechen wir üblicherweise von allem jenesits der 63 Ampere von starkstrom.

lg, Anna

So weit ich weiß ist Wechselstrom doch nur eine Fase also 220 - 240 V AC. Drehstrom benutzt glaub ich allerdings 2 bis alle Drei Fasen zusammen ergeben sie den Drehstrom ... die Fasen werden iergendwie kompliziert aufgeteilt ... google es mal ... Lg.

Warum ist Drehstrom eine Variante von Wechselstrom?