{"id":47420,"date":"2022-09-07T06:10:12","date_gmt":"2022-09-07T06:10:12","guid":{"rendered":"https:\/\/www.dewetron.com\/news\/mehrphasenwechselstrom-was-ist-das\/"},"modified":"2025-02-03T15:26:33","modified_gmt":"2025-02-03T15:26:33","slug":"mehrphasenwechselstrom-was-ist-das","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.dewetron.com\/de\/news\/mehrphasenwechselstrom-was-ist-das\/","title":{"rendered":"Mehrphasenwechselstrom, was ist das?"},"content":{"rendered":"
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Wechselstrom ist wohl jedem ein Begriff, denn es ist der Strom, der aus einer gew\u00f6hnlichen Steckdose kommt. Doch manchmal reicht eine normale Steckdose nicht aus. K\u00fcchenger\u00e4te wie einen Herd oder Backofen werden meist an Mehrphasenwechselstrom (auch Drehstrom oder Starkstrom genannt) angeschlossen. Warum dies so ist, erkl\u00e4ren wir Ihnen in diesem Blogpost.<\/p>\n\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n<\/div>\n\n\n

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Warum Wechselstrom?<\/h2>\n
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Wechselstrom oder Gleichstrom? Diese Frage stellen nicht nur wir, sondern diese Frage hat man sich auch schon vor knapp \u00fcber 100 Jahren am Ende des 19. Jahrhunderts gestellt. Zu dieser Zeit gab es den sogenannten \u201eStromkrieg\u201c, welcher ein Kampf um die Vorherschafft im Stromnetz war. Doch warum gab es diesen \u201eKrieg\u201c zwischen Gleich- und Wechselspannung? Urs\u00e4chlich waren die g\u00e4nzlich unterschiedlichen Eigenschaften, die die beiden Stromarten mit sich bringen.<\/p>\n

Wechselstrom ist leicht zu produzieren. Dazu nutzt man heutzutage oft sogenannte Synchronmaschinen. Dort wird durch eine Turbine (z.B. Wasser- oder Windturbine) ein starker (Permanent- oder Elektro)Magnet zum Drehen gebracht. Dieser Magnet ist von elektrischen Leitungen umgeben. Durch das Induktionsgesetz <\/em>(dritte Maxwell-Gleichung) wird nun ein elektrischer Wechselstrom in den Leiterkabeln erzeugt. Dieser Prozess ist einfach und gut skalierbar.<\/p>\n

Gleichzeitig eignet sich Wechselstrom auch sehr gut zur Energie\u00fcbertragung. Meist wird elektrischer Strom \u00fcber Hochspannungsleitungen transportiert. Diese Hochspannung wird in naher Umgebung zum Verbraucher (z.B. einem Haushalt) in eine Niederspannung umgewandelt. F\u00fcr die genannte Umwandlung nutzt man Transformatoren, welche mit Wechselstrom sehr effizient arbeiten.<\/p>\n

Gleichstrom hat jedoch auch seine Vorteile. So ist Gleichstrom im Allgemeinen deutlich sicherer in der Handhabung. Ebenfalls k\u00f6nnen viele Ger\u00e4te nur mit Gleichstrom betrieben werden. Der Grund daf\u00fcr liegt in der Art wie Leistung \u00fcbertragen wird: Nutzt man Wechselstrom, so wird auch die \u00fcbertragene Leistung zu einer Wechselgr\u00f6\u00dfe. Leistung wird also nicht kontinuierlich, sondern sprunghaft \u00fcbertragen. Demgegen\u00fcber gibt es bei Gleichstrom einen konstanten Leistungs\u00fcbertrag, welcher technische Vorteile bringt. Schematisch wird dies in folgender Grafik gezeigt:<\/p>\n

\"Einphasenwechselstrom\"<\/p>\n

Wechselstrom (links), Gleichstrom (rechts)<\/em><\/p>\n

 
\nAm Ende des Stromkriegs hatte sich der Wechselstrom in den meisten Anwendungen durchgesetzt. Heutzutage wird Gleichstrom meist nur mehr f\u00fcr die Strom\u00fcbertragung in Unterseeleitungen oder f\u00fcr den Betrieb gewisser Ger\u00e4te genutzt. Die Umwandlung von Wechsel- in Gleichstrom geschieht dabei \u00fcber einen sogenannten Gleichstromwandler.<\/p>\n\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n<\/div>\n\n\n

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Der Vorteil von Mehrphasenwechselstrom<\/h2>\n
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Wie oben erw\u00e4hnt, hat Wechselstrom einen bedeutenden technischen Nachteil: Der Leistungs\u00fcbertrag ist im Gegensatz zu Gleichstrom nicht konstant. Um dieses Problem zu l\u00f6sen, kann man sogenannten Mehrphasenwechselstrom nutzen.<\/p>\n

Beim Mehrphasenwechselstrom gibt es mehrere Stromleitungen, welche zur \u00dcbertragung der Energie dienen. Jede Leitung f\u00fchrt dabei einen Strom. Bei zweiphasigem Wechselstrom nutzt man beispielsweise zwei Leitungen, bei dreiphasigem Wechselstrom nutzt man drei Leitungen. Die Wechselstr\u00f6me in den einzelnen Leitungen sind zus\u00e4tzlich noch zeitlich gegeneinander verschoben.<\/p>\n

Mit Mehrphasenwechselstrom wird nun ein konstanter Leistungs\u00fcbertrag m\u00f6glich, was am Beispiel des Zweiphasenwechselstroms gut zu erkennen ist: Wird der Leistungs\u00fcbertrag des ersten Leiters minimal, so wird der Leistungs\u00fcbertrag des zweiten Leiters maximal. Da die Leistungen in beiden Leitungen entgegengesetzt schwingen, gleichen sie sich also aus.
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\"zweiphasen<\/p>\n

Leistungs\u00fcbertragung bei zweiphasigem Wechselstrom<\/p>\n

 
\nEin weiterer Vorteil von Mehrphasenwechselstrom ist die h\u00f6here und effizientere Energie\u00fcbertragung. So kann durch drei Stromleitungen auch die dreifache Leistung \u00fcbertragen werden (deshalb die Bezeichnung Starkstrom). Man m\u00f6chte meinen, dass dies nat\u00fcrlich auch den dreifachen Materialbedarf ben\u00f6tigt (aufgrund zus\u00e4tzlicher Leitungen). Dies ist aber tats\u00e4chlich nicht der Fall.<\/p>\n

Bei einer einphasigen \u00dcbertragung von Energie ben\u00f6tigt man zwei Leitungen: eine Phasenleitung und einen Neutralleiter. Dies ist analog zum Gleichstrom, wo man eine Leitung hat, die den Strom zum Verbraucher bringt, und eine Leitung, die den Strom wieder abf\u00fchrt.<\/p>\n

Bei dreiphasigem Wechselstrom ben\u00f6tigt man nun logischerweise drei solche Phasenleitungen. Der Unterschied ist aber, dass man oft keinen Neutralleiter ben\u00f6tigt. Die drei versetzten Str\u00f6me, welche in den drei Phasenleitungen flie\u00dfen, heben sich durch den zeitlichen Versatz gegenseitig auf. Dadurch f\u00fchrt der Neutralleiter keinen Strom und kann auch weggelassen werden.
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\"Stromleitungen<\/p>\n

Einphasiger Wechselstrom (links) und mehrphasiger Wechselstrom (rechts)<\/em><\/p>\n\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n<\/div>\n\n\n

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Bis zu 9-phasigen Wechselstrom messen?<\/h2>\n
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Zweiphasige Wechselstr\u00f6me werden heutzutage nur in speziellen Anwendungen genutzt. Viel h\u00e4ufiger kommen dagegen dreiphasige Wechselstr\u00f6me zum Einsatz. So beispielsweise in der Energie\u00fcbertragung mit Hochspannungsleitungen. Auch einige Haushaltsger\u00e4te oder elektrische Maschinen ben\u00f6tigen Dreiphasenwechselstrom.<\/p>\n

Die Messung von solchen Dreiphasenwechselstr\u00f6men kann man durch Oszilloskope oder sogenannte Power Analyzer durchf\u00fchren. Manchmal ist es jedoch auch n\u00f6tig, mehr als nur drei Phasen an Wechselstrom zu messen. Vielleicht arbeiten Sie an einem komplexen Projekt, wo Sie die Leistung von Windr\u00e4dern bestimmen sollen. Manchmal ist es dann n\u00f6tig, zus\u00e4tzlich zum Dreiphasenwechselstrom, auch noch weitere Str\u00f6me und Leistungen aus anderen Quellen zu analysieren. Mit Standardmessger\u00e4ten ist dies dann kaum mehr m\u00f6glich. Doch wir, DEWETRON, haben eine L\u00f6sung f\u00fcr Sie parat. Unser Mixed Signal Power Analyzer<\/a> kann bis zu 9-phasige Powersysteme gleichzeitig erfassen und analysieren. Damit und mit seiner 18-bit Aufl\u00f6sung und 10 MS\/s Abtastrate, sind Sie f\u00fcr alle Aufgaben ger\u00fcstet.
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