Elektrifizierung mit Drehstrom

[jadefalcon]

Sagt mal, weiß einer von euch, was der Hintergedanke war, der dazu führte, dass zahlreiche norditalienische Bahnstrecken bis etwa in die 70er Jahre mit Drehstrom elektrifiziert waren (zu erkennen an den doppelten Fahrdrähten)?
Wenn man dieses System mal unter dem Gesichtspunkt der internationalen Austauschbarkeit betrachtet, muss das doch der Alptraum gewesen sein...?

[alex-ha]

Drehstrom ist ideal für die Fahrmotoren. Die ganze Regelung und Steuerung der Motoren ist viel einfacher mit Drrehstrom als mit Wechselstrom. Der einzige Nachteil ist der "Salat" mit den Fahrleitungen.
Die modernen Lok fahren auch alle mit Drehstom. (Wechslestom->Stromrichter->Drehstrom)
Diese Technik war aber bis in die 80er Jahre noch zu aufwendig um damit Lokomitiven bestücken zu können. Heute ist der Drehstom allgegenwertig .....

grüsse aus der Schweiz

Alex

[jadefalcon]

Hm...von dem technischen Aufwand bei Drehstromversorgung habe ich auch schon gehört...aber hatten denn diese italienischen Drehstrom-Doppelfahrdraht-Loks überhaupt schon Drehstrommotoren, wenn das so kompliziert ist? Bedenke, dass diese Maschinen in der ersten Hälfte des 20. Jh. gebaut wurden...

[tauRus]

Die Motoren sind nicht kompliziert, lediglich die Steuerung/Umrichtung ...

Schon um 1900 gab es erste Versuche von Siemens mit Drehstromtriebwagen (natürlich mit 2 oder 3 Fahrleitungen

[Boris Merath]

15kv Drehstrom mit 3 Fahrleitungen auf einer 23,3 Kilometer langen Militaer-Strecke. Erreichte Geschwindigkeit am 27. Oktober 1903: 210,2 km/h.

Da die Technik zu aufwendig war, kam es zu keiner Ausweitung der Versuche

[jadefalcon]

War das nicht dieser Triebwagen mit dem Stromabnehmer-"Mast" auf dem Dach, dessen Schleifstücke die seitlich neben dem Gleis gespannten Fahrdrähte von der Seite bestrich? Kann ich mir vorstellen, dass sich diese Anordnung nicht durchgesetzt hat...

[Churfürst August]

Genau der ! Auf der Kgl. Preußischen Militärbahn Marienfelde - Zossen, bei Berlin.

[jadefalcon]

Hm...nur verstehe ich immer noch nicht, warum Drehstrom so viel besser ist als Gleichstrom oder einphasiger Wechselstrom. Kann man das irgendwie kurz und bündig erklären?

Sorry...ist schon ne Weile her, dass ich Physikunterricht hatte ...

[tauRus]

Bei Drehstrommotoren kann man individuell Drehzahl bzw. Zugkraft regeln ... viel weiter reicht mein physikalisches Wissen auch nicht, zumal wir am Gymnasium sowas nicht gelernt haben (super Lehrplan, bravo bayerisches Schulsystem ... wahrscheinlich lernt man sowas dann in der K13 oder so naja egal).

Außerdem sind die Motoren wesentlich leichter und verschleißfrei

[jadefalcon]

Hm...das ist jetzt ein Schuss ins Blaue, aber hat das vielleicht auch damit zu tun, dass bei Drehstrom die Spitzen der Amplituden grafisch betrachtet näher beieinander liegen?

War doch so, dass Drehstrom in einer grafischen Darstellung drei sich überlagernde und um genau 1/3 voneinander abweichende Phasen hat, oder? ?(

[Michi Greger]

Original von jadefalcon Hm...das ist jetzt ein Schuss ins Blaue, aber hat das vielleicht auch damit zu tun, dass bei Drehstrom die Spitzen der Amplituden grafisch betrachtet näher beieinander liegen?

Eher weniger

War doch so, dass Drehstrom in einer grafischen Darstellung drei sich überlagernde und um genau 1/3 voneinander abweichende Phasen hat, oder?  ?(

Ja.

Der extreme Vorteil von Drehstrom ist, daß ein Drehstrommotor (Synchronmotor) ohne Bürsten auskommt (Verschleißteile!). Mit der heutigen Leistungselektronik (Vierquadrantensteller) kann man zudem Drehzahl, -richtung und -moment unabhöngig voneinander regeln und auch Strom beim Bremsen zurückspeisen.
Das ahtten wir aber schon öfter, Suchfunktion mit "Drehstrom" oder "Veirquadrantensteller" sollte weiterhelfen.

MFG Michi

[Smirne]

Drehstrom ist aus folgenden Gründen besser:

1.) Die Summe aller Ströme bei Drehtstrommotoren ist immer 0 A.
2.) Haben Drehstrommotore den besten Wirkungsgrad.
3.) Haben Drehstrommotore ein hohes Drehmoment.
4.) Haben Drehstrommotore weniger Verschleißteile.

Gruß,
Marcus

[jadefalcon]

"Summe aller Ströme immer 0 A" ...lass mal nachdenken...wie wirkt sich das noch mal aus? ?(

[Smirne]

Dann hol ich mal kurz beim Drehstrom weiter aus. Der Drehstrom besteht aus 3 Wechselströme, die einen gemeinsamen Rückleiter haben. Der Nulldurchgang der Sinuskurve von den einzelnen Amplituden ist um jeweils 120° versetzt. Wenn ich jetzt annehme, dass ich auf L1 100A habe, Auf L2 -25A und auf L3 -75A, dann habe ich im Rückleiter, wo alle zusammenkommen, 100A-25A-75A=0A. Das kann man zu jeder Zeit ausrechnen, da durch die ständigen Spannungsschwankungen auch der Strom proportional mitschwankt.

Gruß,
Marcus

[jadefalcon]

Ah ja, und je weniger Ampere aufgenommen werden, um so besser...oder? Ich denke da zum Beispiel an die Limitierungen, die bei der Stromabnahme vom Fahrdraht nicht überschritten werden sollten.

Mal ne ganz dumme Frage...gibt es auch Wechselströme mit zwei oder vier oder sonstwievielen Phasen?

[Smirne]

Original von jadefalcon
Ich denke da zum Beispiel an die Limitierungen, die bei der Stromabnahme vom Fahrdraht nicht überschritten werden sollten.

Aber nur bei den mit Drehstrom ausgebauten Strecken. Die deutschen Strecken, haben ja immer noch und auch weiterhin die normale Wechselstromausrüstung. Dort gibt es trotz Drehstrommotore eine Stromaufnahme, weil ja erst über die Vierquadrantensteller der Strom hergestellt werdern muss.

Mal ne ganz dumme Frage...gibt es auch Wechselströme mit zwei oder vier oder sonstwievielen Phasen?

Ein Wechselstrom ist immer einphasig. Sind es mehr Phasen, die eben zueinander versetzt sind, wie im Beispiel des "Dreiphasen-Wechselstromes", spricht man vom Drehstrom.

Gruß,
Marcus

[jadefalcon]

Original von Marcus Boelt
Ein Wechselstrom ist immer einphasig. Sind es mehr Phasen, die eben zueinander versetzt sind, wie im Beispiel des "Dreiphasen-Wechselstromes", spricht man vom Drehstrom.

Darauf wollte ich hinaus

[Smirne]

Ja, aber ob es 4-, 5- oder mehr-phasiger Wechselstrom ist, bringt Dir auch nicht mehr Nutzen als 3-phasiger Wechselstrom.

Gruß,
Marcus

[Michi Greger]

[QUOTE]Original von jadefalcon Darauf wollte ich hinaus

[Smirne]

Original von Michi Greger
Bei einem Drehstrommotor ist die Summe aller Ströme immer 0A - also verbraucht er keinen Strom.

Ist so auch nicht richtig. Die Summe aller Ströme im Sternpunkt (also im Rückleiter) beträgt 0A. Deswegen hast Du auf den einzelnen Aussenleitern aber immer noch einen Verbrauch.

Gruß,
Marcus

[jadefalcon]

Original von Marcus Boelt
Aber nur bei den mit Drehstrom ausgebauten Strecken. Die deutschen Strecken, haben ja immer noch und auch weiterhin die normale Wechselstromausrüstung. Dort gibt es trotz Drehstrommotore eine Stromaufnahme, weil ja erst über die Vierquadrantensteller der Strom hergestellt werdern muss.

Heißt das, dass bei Bahnen, wo schon die Fahrleitung mit Drehstrom gespeist wird - wie z.B. halt die norditalienischen Strecken früher - , effektiv gar keine Stromaufnahme stattfindet?

[Smirne]

Doch! Auf jeder einzelnen Phase muss der Strom aufgenommen werden. Nur auf dem gemeinsamen Rückleiter, ist der Strom nahe 0A. Aber auch nur nahe, da ja durch Beleuchtung und Elektronik auch ein Strom verbraucht wird, der aber nicht gleichmässig von allen drei Aussenleitern bezogen wird, sondern meist nur von einem. Dieser Strom ist dann auch auf dem Rückleiter. Das mit der Summe aller Ströme ist gleich 0A bezieht sich lediglich auf die Motoren.

Gruß,
Marcus

[jadefalcon]

Hm...stimmt, das ist logisch.

Was genau ist nun aber der Rückleiter? Wird darüber der Stromkreis geschlossen?


Wo wir eh gerade beim Drehstrom sind...in der Werkstatt bei uns im Keller haben wir immer noch ein paar von diesen mächtigen, vielpoligen roten Steckdosen. Das ist doch auch Drehstrom, glaube ich...?

[Churfürst August]

Ich glaube eher, das war als Scherz gemeint.

Ich hatte früher mal einen Kollegen, der hatte sich den damals brandneuen Toyota Corolla zugelegt. Der war so sparsam im Verbrauch, der mußte immer an die Tankstelle fahren und Benzin abpumpen lassen. *ggg*

[Michi Greger]

Original von jadefalcon Was genau ist nun aber der Rückleiter? Wird darüber der Stromkreis geschlossen?

Bei einem idealen Drehstromverbraucher(Motor) in Sternschaltung ist der Nulleiter nicht nötig, da die Ströme in den 3 Phasen, die genau gleich belastet werden, sich immer zu 0 ergänzen. Trotzdem fließt natürlich in jeder ein Strom, nur können diese Ströme auch (dadurch, daß ja Wechselspannung vorliegt) negativ werden und sich damit mit den positiven aufheben.
Wenn nun aber nicht alle 3 Phasen absolut gleichmäßig belastet werden, funktioniert die gesamte Rechnung nicht mehr - es bleibt ein Rest über, und dieser Rest geht über den Nulleiter zurück.
Wenn kein Nulleiter vorhanden ist ("Bauerndrehstrom) und man hängt eine Sternschaltung an (z.B. Stromverteiler CEE -> 3*Schuko), kann es passieren, daß der Sternpunkt "davonschwimmt" in Richtung einer der Phasen. Dann bekommt der eine Strang zu wenig Spannung, auf den anderen beiden liegen aber dann bis zu 400V an - nicht gut für angeschlossene Geräte die auf 230V ausgelegt sind. Aber das nur so nebenbei
Für Dreieckschaltung erklär ichs jetzt aber nicht mehr, weil das in normalen Anwendungen nicht vorkommt (der "haushaltsübliche" Drehstrom ist fast immer in Dreieckschaltung)

Wo wir eh gerade beim Drehstrom sind...in der Werkstatt bei uns im Keller haben wir immer noch ein paar von diesen mächtigen, vielpoligen roten Steckdosen. Das ist doch auch Drehstrom, glaube ich...?

Ja, die großen, roten, 5-poligen (CEE) Stecker sind Drehstromanschlüsse, je nach Steckergröße für 32 oder 64 Ampere. (Ja, es gibt auch noch größere, IIRC 96 und 128A aber die sind nix für Laien, nur fürn Elektriker und dürfen auch nur von Elektrikern gesteckt werden!)

Wie gut, wenn man entsprechende Literatur zur Hand hat (Beuth, Elementare Elektronik) - oder man hats studiert/gelernt (-->Smirne)

MFG Michi

[Smirne]

Original von Michi Greger
Ja, die großen, roten, 5-poligen (CEE) Stecker sind Drehstromanschlüsse, je nach Steckergröße für 32 oder 64 Ampere. (Ja, es gibt auch noch größere, IIRC 96 und 128A

kleine Korrektur: rote Steckverbindungen sind für 16A (mit PE auf 6h und kleiner Baugröße) und 32A (PE auf 12h und große Baugröße). 64A und 128A sind jeweils grau mit unterschiedlichen Größen und auch hier ist der PE in verschiedenen Stellungen.

Gruß,
Marcus

[Michi Greger]

Original von Marcus Boelt kleine Korrektur: rote Steckverbindungen sind für 16A (mit PE auf 6h und kleiner Baugröße)

16A CEE? Sind die nicht blau?

64A und 128A sind jeweils grau mit unterschiedlichen Größen und auch hier ist der PE in verschiedenen Stellungen.

Klar, damit man sie nicht mit Gewalt ineinanderstecken kann. Hab sowas aber noch nie live gesehen (oder etwa doch? Könnte das bei Baukränen 64A sein?), das größte, was ich selber in den Fingern hatte, war 32A CEE.

MFG Michi

[Smirne]

Original von Michi Greger
16A CEE? Sind die nicht blau?

Nein, blau sind Wechselstrom-CEE-Steckdosen, wie sie z.B. beim Camping verwendet werden.

Gruß,
Marcus

[Michi Greger]

Original von Marcus Boelt Nein, blau sind Wechselstrom-CEE-Steckdosen, wie sie z.B. beim Camping verwendet werden.

*ah*[tm]
Also:
blau: 16A, 1 Phase.
rot: 16A, 32A, 3 Phasen.
grau: 64A, 128A, 3 Phasen.

Richitg?

MFG Michi

[Smirne]

Richtig! :]

Gruß,
Marcus