Wechsel- und Drehstromtechnik im Detail – Kenngrößen, Schaltungen, Leistungen und Transformatoren.
Im Drehstromnetz hält der Neutralleiter den Sternpunkt fest. Fällt er weg, wandert der Last-Sternpunkt bei Schieflast und erzeugt Über- und Unterspannung an den Verbrauchern. Hier lernst du, die Verlagerungsspannung über die Leitwerte zu berechnen und die Gefahr eines gebrochenen Neutralleiters richtig einzuschätzen.
Der Neutralleiter führt im Drehstromnetz den Rückstrom einphasiger Verbraucher und stellt die 230-V-Ebene bereit. Bei gleichmäßiger Last bleibt er stromlos, bei ungleicher Last fließt ein Reststrom, den man geometrisch berechnen muss. Der Beitrag zeigt Aufgabe und Berechnung des Neutralleiterstroms, die richtige Querschnittswahl bei Oberschwingungen und die Gefahren eines unterbrochenen Neutralleiters in der Praxis.
Im Drehstromnetz entscheidet die Lastverteilung darüber, wie viel Strom im Neutralleiter fließt und wie gleichmäßig die drei Außenleiter belastet werden. Dieser Beitrag erklärt, warum der Neutralleiter bei symmetrischer Last stromlos bleibt, wie du den Neutralleiterstrom bei ungleicher Belastung berechnest und die Gesamtleistung bestimmst. Außerdem erfährst du, was Schieflast bedeutet und welche Anschlussgrenzen im Verteilernetz gelten.
Mit zwei einfachen Versuchen lässt sich das gesamte Betriebsverhalten eines Transformators vorhersagen. Der Leerlaufversuch liefert die Eisenverluste, der Kurzschlussversuch die Kupferverluste und die Kurzschlussspannung u_k. Hier erfährst du Schritt für Schritt, wie du aus den Messwerten das Ersatzschaltbild ableitest und was u_k über Spannungsabfall, Dauerkurzschlussstrom und den Parallelbetrieb mehrerer Transformatoren in der Praxis verrät.
Belastet man einen Transformator, sinkt seine Sekundärspannung – bei kapazitiver Last steigt sie sogar. Dieser Beitrag zeigt, woher der Spannungsfall kommt, wie du ihn aus Kurzschlussspannung, Auslastung und Leistungsfaktor berechnest und was das Kappsche Dreieck dir verrät. Mit zwei Rechnern und Praxisbezug zur Spannungshaltung im Netz.
Ein Transformator gibt nie die ganze aufgenommene Leistung wieder ab. Dieser Beitrag erklärt, wo Eisen- und Kupferverluste entstehen, warum sie sich mit der Last unterschiedlich verhalten und wie man daraus den Wirkungsgrad berechnet. Du lernst außerdem, bei welchem Belastungsgrad ein Transformator am wirtschaftlichsten arbeitet.
Der Spartransformator nutzt eine durchgehende Wicklung mit Anzapfung, die sich Ein- und Ausgang teilen. Das macht ihn kompakter, leichter und verlustärmer als einen normalen Trafo, kostet aber die galvanische Trennung. Der Beitrag erklärt Aufbau und Stromaufteilung, zeigt die Berechnung von Bau- und Durchgangsleistung und warum der Spartrafo in der Praxis für Schutztrennung und SELV tabu ist.
Manche Transformatoren übertragen keine Leistung, sondern machen hohe Werte messbar oder trennen einen Stromkreis vom Netz. Dieser Beitrag zeigt, wie Spannungs- und Stromwandler arbeiten, wie man ihre Übersetzung berechnet und warum der Trenntransformator schützt. Mit Rechenbeispielen und den Sicherheitsregeln für die Praxis.
Der Transformator ist das Herzstück der elektrischen Energieverteilung. Ohne bewegliche Teile passt er Wechselspannungen flexibel an und sorgt für die nötige galvanische Trennung im Netz. Dieser Lehrbeitrag erklärt praxisnah den Unterschied zwischen Kern- und Mantelbauweise, wie das magnetische Feld die Energie überträgt und wie Sie Verlustleistungen sowie den Wirkungsgrad realer Transformatoren präzise berechnen.
