8.3 : Dreiphasenspannungen

Ein Dreiphasengenerator erzeugt drei Spannungen, die in ihrer Stärke gleich sind, aber eine Phasendifferenz von 120 Grad aufweisen. Diese Spannungen mit identischer Stärke und gleicher Phasendifferenz werden als ausgeglichene Spannungen bezeichnet und tragen dazu bei, den Leistungsverlust zu minimieren und gleichzeitig eine gleichmäßige Energieversorgung der angeschlossenen Lasten sicherzustellen. Da Spannungsquellen in einem Dreiphasensystem in Stern- oder Dreieckschaltung konfiguriert werden können, können auch die an diese Systeme angeschlossenen Lasten in beiden Konfigurationen angeordnet werden. Diese Flexibilität bei der Lastkonfiguration ist nicht nur eine Designentscheidung, sondern eine Möglichkeit, das System zu steuern. Bei Lasten in Dreieckschaltung ist ein Ende jeder Phasenwicklung mit einem gemeinsamen Neutralpunkt verbunden. Im Gegensatz dazu sind bei Lasten in Dreieckschaltung die Enden der Phasenwicklungen in einer Endlosschleife verbunden und bilden ein Dreieck. Ein Dreiphasensystem verwendet Vier- und Dreileitersysteme über Stern- und Dreieckschaltungen. Dreiphasenspannungen in Sternschaltung sind:

Das Verständnis der logischen Abfolge der drei Phasen ist entscheidend. In den positiven und a-b-c-Sequenzen rotieren die Zeiger gegen den Uhrzeigersinn, wobei V_an vor V_bn und dann vor V_cn liegt. Diese Sequenz, die sich aus der Drehung des Rotors gegen den Uhrzeigersinn ergibt, ist eine klare und geordnete Abfolge.

In der negativen Sequenz a-c-b rotieren die Zeiger im Uhrzeigersinn, wobei V_an vor V_cn und V_bn zuletzt folgt. Dies weist auf eine umgekehrte Phasenfolge im Vergleich zur positiven Sequenz hin, die einer Drehung des Rotors im Uhrzeigersinn entspricht.

Jede Konfiguration, ob Stern- oder Dreieckschaltung, ermöglicht einen ausgeglichenen Lastzustand und beeinflusst die Verteilung und Verwaltung von Spannungen und Strömen im Schaltkreis. Bei symmetrischen Lastkonfigurationen sind die über jede Phase angeschlossenen Impedanzen in Größe und Phase gleich, sodass die Leistung für die effektive Verwaltung Ihres Systems ausreicht.

Die sternförmig angeschlossenen Lasten können in eine Dreieckkonfiguration umgewandelt werden und umgekehrt. Basierend auf den Verbindungstypen der Quelle und der Last kann das System auf vier Hauptarten konfiguriert werden: Stern-Stern, Stern-Dreieck, Dreieck-Stern und Dreieck-Dreieck.