Hallo,
In D sind 220 V Wechselstrom üblich, aber bei 50 Hz. Wie
kommen diese Spannung und diese Freguenz zustande?
Irgendwann zum Beginn der industriellen Elektroenergieerzeugung
(die ja eigentlich nur eine Energieumwandlung ist, denn
Energie kann nicht „erzeugt“ werden) war alles offen.
Da gab es noch keine einheitlichen Normen. Man konnte jede
Frequenz und jede Spannung frei wählen.
Da das aber auf Dauer sehr unpraktisch wäre, hat man sich recht
schnell auf Landesebene auf einheitliche Nennspannungen und
Frequenz geeinigt. Da hatten natürlich insbesondere die Nationen
die Führung, in denen sich auch die entsprechende Industrie
entwickelt hat. In Europa dürfte das zunächst natürlich England
und dann auf’m Festland Deuschland und Frankreich gewesen sein.
England war zu der Zeit noch eine Weltmacht und konnte da rel.
frei für sich entscheiden.
Das europ. Festland war sich mit England aber nie grün, deshalb
haben die wohl ihren eigenen Weg beschritten.
Amerika war weit weg, hat sich aber sicher eher an engl. Normen
orientiert.
Warum wird nicht Gleichstrom ins Netz eingespeist?
Weil die Erzeugung so viel einfacher ist und ganz
wichtig: Wechselstrom kann man leicht transformieren.
Das ginge mit Gleichstrom nur recht aufwendig.
In heutiger Zeit wird sowas immer mal wieder diskutiert.
Allerdings nur für’n Transport von Elektroenergie über große
Strecken und dann mit sehr hohen Spannungen (nur Überlandleitungen).
Da wäre Gleichstrom etwas günstiger, weil die Übertragungsverluste
reduziert werden könnten.
Bleibt aber natürlich das Problem, daß dann am Ende das meiste wieder
in Wechselstrom umgewandelt werden müste, weil die gesamten
Industrien (Maschinen und Geräte) sich darauf festgelegt haben.
Geben Stromturbinen von Natur aus Wechselstrom ab?
Ja natürlich. Die Turbinen drehen sich und da ist die technisch
einfachste und zuverlässigste Variante ist die Entnahme als
Wechselstrom (bzw. eben Drehstrom).
Wovon hängt die Frequenz des abgegebenen Wechselstromes ab?
Von der Drehzahl der Turbinen bzw. der mit den Turbinen gekoppelten
Generatoren.
Heute ist diese Frequenz schon deshalb in engen Grenzen stabil
zu halten, weil es Stromversorgungsnetze gibt, in die viele
Generatoren einspeisen. Da müssen alle Generatoren nicht nur
mit der richtigen Frequenz laufen, sondern auch noch mit der
richtigen Phasenlage.
Ich meine mich erinnern zu können, daß der sogenannte
„Drehstrom“ durch die Überlagerung von drei Wechselstromphasen
a 220 V zustande kommt, bin mir aber nicht sicher.
Ja, natürlich.
Ist Drehstrom schließlich auch ein Wechselstrom? Mit welcher
Frequenz wechselt er?
Drehstrom sind 3 Wechselströme, die miteinander in der Phasenlage
gekoppelt sind. Sie entstehen dadurch, daß in einem Kraftwerksgenerator nicht nur eine Wicklung ist, die Strom erzeugt,
sondern eben 3 Wicklungen , die jeweils um 120° versetzt angeordent
sind. Diese erzeugen die 3 Phasen unseres Drehstromnetzes.
Welche Charakteristik müssen
Drehstrommotoren erfüllen im Gegensatz zu Wechselstrommotoren?
Drehstrommotoren haben wie die Drehstromgeneratoren mindestens
3 Wicklungen, die auf dem Umfang verteilt (120° ) angeordent sind.
Die 3 Phasen des Drehstromnetztes erzeugen ein Drehstromfeld, dem
der Rotor des Motors folgen will.
Oder ist Drehstrom doch eher sowas ein Gleichstrom?
Nein, Drehstrom sind 3 phasenversetzte Wechselströme.
Und: wird bei Geräten, die sowohl 110 als auch 220 V „können“,
also ein umschaltbares Netzteil haben, bei Anschluß an 110 V
(im Gegensatz zu 220 V) Strom gespart?
Die Spannungsanpassung wird bei Kleingeräten üblicherweise
auf 2 Arten realisiert:
-
klassische Variante mit Trafo: Der Trafo hat 2 Primärwicklungen,
die jeweils mit einem Spannungswahlschalter unterschiedlich
angeschaltet werden. Bei 110V/115V werden die Wicklungen paralell
geschaltet. Bei 220V/230V werden die Wicklungen in Reihe geschaltet.
-
Die moderne Variante: Viele Geräte haben heute sogenannte
Weitbereichsnetzteile. Das sind elektronische Schaltregler, die
die Spannung zwischen ca. 90V … 250V gleichrichten,
elektronisch zerhacken und dann transformieren. Diese
Transformation ist noch mit einer elektronischen Regelung der
Ausgangsspannung verbunden, so daß immer die richtige Spannung
hinten rauskommt, egal was vor reingeht.
Was das Strom sparen angeht, sind 230V besser als 115V.
Bei gleicher Leistung muß im 115V-Netz doppelt so viel Strom
fließen, was bei gleichem Widerstand der Leitungen zu doppelten
Spannungabfall (also doppelter Verlust führt). Das kann nur
durch dickere Leitungen kompensiert werden.
Gruß Uwi
