Simulation eines Drehstromsystems in Sternschaltung mit PSPICE

Ein Drehstromsystem kann auf unterschiedliche Art und Weise an einphasige und mehrphasige Verbraucher angeschlossen werden.
Bei dreiphasigen Verbrauchen ist dies in Dreieckschaltund und in Sternschaltung möglich.

In diesem Artikel wird es zunächst um die Sternschaltung und um die Simulation einer Sternschaltung mit PSPICE gehen.

In einer Sternschaltung werden die einzelnen Verbraucher zwischen dem Außenleiter und dem Neutralleiter angeschlossen.
Die einzelnen Stränge lassen sich dann wie im einphasigen Fall betrachten.
Ein Sonderfall der Sternschaltung, der aber häufig vorkommt, ist der symmetrische Verbraucher.

Symmetrischer Verbraucher in Sternschaltung

Bei einem symmetrischen Verbraucher sind die drei Lastwiderstände gleich groß.
Bei einphasigen Verbrauchern wäre das zwar eher zufällig. Bei dreiphasigen Verbrauchern, wie beispielsweise einem Drehstrommotor, sind die einzelnen Spulen aber gleich groß.
Ein Drehstrommotor ist also ein symmetrischer Verbraucher.
Und das ist gut so. 😉
Symmetrische Verbraucher haben nämlich den Vorteil, dass die einzelnen Strangströme, die am Sternpunkt zusammengeführt werden und über den Neutralleiter zur Spannungsquelle zurückgeführt werden müssen, sich gegenseitig aufheben.
Kurz gesagt:
Die Summe der drei Strangströme ist zu jedem Zeitpunkt gleich Null.
Das bedeutet: Es fließt bei einem symmetrischen Verbraucher kein Strom über den Neutralleiter zurück.
Und dann kann man den Neutralleiter auch gleich weglassen und sich das Kupfer sparen. 😉
Das macht man auch so. Ein Drehstrommotor in Sternschaltung wird nur an die drei Außenleiter angeschlossen. Der Sternpunkt wird im Motor, genau genommen im Klemmbrett gebildet.

Das Video zur symmetrischen Sternschaltung

Im Video sieht man in der Simulation mit PSPICE, wie die einzelnen sinusförmigen Strangströme sich am Sternpunkt gegenseitig ausgleichen und einen Strom im Neutralleiter von Null ergeben.
Dies sieht man im Liniendiagramm an beliebigen Zeitpunkten überprüfen. Hierzu entnimmt man den Oszillogramm die Stromstärken und sieht, dass die Summe der beiden positiven Ströme gerade durch den negativen Strom aufgehoben werden.
Und umgekehrt.
Jetzt aber viel Spaß mit dem Video.

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