Geschichte Drehstrom?
Gaun Alexander
kann mir jemand näheres zur Geschichte des Drehstroms erzählen?
Ich mein zum Beispiel, warum sich in Europa das Drehstromsystem
etapliert hat und in Amerika eben nicht, oder wer es eingeführt hat, usw.?
Danke für eure Hilfe
Alexander Gaun
horst-d.winzler
In Amerika mag vor Allem der Widerstand Edisons gegen Wechselstrom in
Verbindung mit den dortigen Entfernungen und den Kosten einer der Gründe
liegen, warum Drehstrom wenig eingesetzt wurde?
In Deutschland lagen die Dinge etwas anders. Damals saßen die Koryphäen
in Wissenschaft und Unternehemergeist in diesem Land(eigentlich Europa
;-). Ja, man mag es kaum glauben.
Kurzer Abriß:
Mitte der 80. des 19 Jahrhunderts erfolgte der Bau brauchbarer
Transformatoren.
1885 erfand Galileo Ferraris die Möglichkeit, mit mehrphasigen Strömen
ein Drehfeld zu erzeugen. Diese Erfindung war überhaupt eine der
wichtigsten Voraussetzungen für den Bau einfacher Wechselstrom- und
Drehstrommotoren. Zwei Jahre später befaßten sich Friedrich August
Haselwander, Nikola Tesla und Charles Bradley mit den Mehrphasenströmen.
Haselwander erfand den dreiphasigen Drehstromgenerator und den Drehstrom
Synchronmotor bereits mir der heute üblichen Verkettung in Stern- und
Dreieckschaltung. Das Drehstromsystem wurde vervollkommnet von Charles
Euge`ne Lanzelot Brown sowie Michail J. Dolivo-Dobrowolsky, wobei
letzterer 1889 den Drehstrom-Asynchronmotor erfand. 1891 konnte dann
auch die Leistungsfähigkeit der Drehstromübertragung Laufen-Ffm.
nachgewiesen werden.
Noch in den 70. des 19.J fand Johannes(Hans) Friedrich Heinrich Görges
(1959-1946) in alten Prüfprotokollen der Firma Siemens & Halske, das die
Stromstärke der geprüften Maschinen in Graden einer Teilung angegeben
wurde, die an fest aufgestellten Elektrodynamometern abgelesen wurde.
Zur Veranschaulichung der Wechsel- und Drehstromvorgänge zeigte Görges
neben Gisbert Kapp wohl als einer der ersten die praktische Anwendung
der vektoriellen Metode von Problemen der Wechsel- und Drehstromtechnik.
Er verwies darauf, das sich die Stöme in Transformatoren strenggenommen
wg. der Remanenz nicht nach einer Sinusfunktion verändern können.
Mit E.Oelschläger konstruierte er einen Drehstromtrafo in runder Form
und stehender Ausführung.
Karl August (Charles Proteus) Rudolf Steinmetz (1965-1923,geb. Breslau)
ist die Einführung der komplexen Rechnung in der Wechselstromtechnik,
das Gesetz der Hystereseverluste und die Theorie der elektrischen
Übergangsvorgänge zu verdanken. Daneben Ortskurvendarstellung komplexer
Größen usw.
Ich denke, das genügt fürs erste. Viel Vergnügen beim weiteren Suchen.
Die wichtigsten Namen habe ich ja genannt.
--
mfg horst-dieter
Joachim Schmid
> In Amerika mag vor Allem der Widerstand Edisons gegen Wechselstrom in
> Verbindung mit den dortigen Entfernungen und den Kosten einer der Gründe
> liegen, warum Drehstrom wenig eingesetzt wurde?
Die großen Entfernungen in den USA sprechen eher _für_ Wechselstrom, am
besten Drehstrom. Und die Überlandleitungen sind ja auch als
Drehstromleitungena gebaut. Nur die Niederspannungsnetze eben nicht
dreiphasig - aber trotzdem in Wechselstrom. Die Edison Company hat ja
mit Charles P. Steinmetz einen der Pioniere der Wechselstromtechnik
beschäftigt und mit ihm viele Millionen Dollars gemacht.
> Ich denke, das genügt fürs erste. Viel Vergnügen beim weiteren Suchen.
> Die wichtigsten Namen habe ich ja genannt.
Nein, einen ganz wichtigen Namen hast du vergessen: Carl Oscar v.
Miller, den Begründer des Deutschen Museums und Pionier der
Elektrotechnik. Die von ihm initiierte und gebaute Hochspannungsleitung
von Lauffen am Neckar nach Frankfurt (1891) sind zusammen mit dem
Niagara-Kraftwerk (1895) durch die Fa. Westinghouse (mit Tesla als
Projektingenieur für die Wechselstrommaschinen !) Meilensteine der
Wechselstromtechnik.
Joachim
Sebastian Suchanek
> horst-d.winzler verfasste am 09.03.2004 19:39:
>
>> In Amerika mag vor Allem der Widerstand Edisons gegen
>> Wechselstrom in Verbindung mit den dortigen Entfernungen
>> und den Kosten einer der Gründe liegen, warum Drehstrom
>> wenig eingesetzt wurde?
>
> Die großen Entfernungen in den USA sprechen eher _für_
> Wechselstrom, am besten Drehstrom.
Nein, tut es nicht zwangsläufig. Bei den in den USA verwendeten
60Hz hast Du bei gut 1.200km eine Lambda-Viertel-Antenne gebaut
- mit dem "Erfolg", daß Du die elektrische Energie in die
Atmosphäre abstrahlst, statt sie zu transportieren.
Tschüs,
Sebastian
--
Wenn ich beschliesse, dass irgendwas ein Loch drin haben
sollte, dann wäre dem geraten in spätestens 30 Minuten [...] ein
Loch zu haben, wenn es sich meinen Zorn nicht zuziehen will...
Benjamin Stenzel in dchk+l
Joachim Schmid
>>Die großen Entfernungen in den USA sprechen eher _für_
>>Wechselstrom, am besten Drehstrom.
>>[...]
>
> Nein, tut es nicht zwangsläufig. Bei den in den USA verwendeten
> 60Hz hast Du bei gut 1.200km eine Lambda-Viertel-Antenne gebaut
> - mit dem "Erfolg", daß Du die elektrische Energie in die
> Atmosphäre abstrahlst, statt sie zu transportieren.
Eine Übertragung mit Niederspannungs-Gleichstrom (HGÜ gibt es ja noch
nicht sooo lange) hätte aber bedeutend höhere Verluste. Da baut man eine
Atmosphären-Heizung.
Soo dramatisch wie du sehe ich das eh nicht. Ob 50 oder 60 Hz sind
allenfalls ein qualitativer Unterschied. Und funktionierende
Überlandleitungen existieren nachweisbar auf beiden Seiten des
Atlantiks. ;-)
Joachim
Franz Glaser (KN)
>> Die großen Entfernungen in den USA sprechen eher für
>> Wechselstrom, am besten Drehstrom.
>> [...]
>
> Nein, tut es nicht zwangsläufig. Bei den in den USA verwendeten
> 60Hz hast Du bei gut 1.200km eine Lambda-Viertel-Antenne gebaut
> - mit dem "Erfolg", daß Du die elektrische Energie in die
> Atmosphäre abstrahlst, statt sie zu transportieren.
Es ist eher ein Sync - Problem. Stell dir vor, daß in einer
langen Leitung mehrere Kraftwerke aufgefädelt sind, wie die
zueinander in Phase produzieren müssen. Bei jedem Lastwechsel
ändert sich die Phasenlage, weil es drauf ankommt, in welche
Richtung die Energie grad "rinnt". Alles nach Osten oder alles
nach Westen oder alles von Mitte nach außen oder alles nach
Mitte.
Das ist der Hauptgrund, weshalb Hochspannungs-Gleichstrom eingesetzt
wird. Der Nachteil von Gleichspannung ist, daß ein Lichtbogen, wenn
er einmal brennt, nicht mehr aufhören mag. Außerdem galvanisieren
die Kontakte und die Oberflächen.
Oder hab ich jetzt Nonsens erzählt? :-)))
MfG
--
Raffiniert ist der Herrgott aber boshaft ist er nicht.
(Albert Einstein)
Helmut Hullen
Du (knode) meintest am 10.03.04:
> Es ist eher ein Sync - Problem. Stell dir vor, daß in einer
> langen Leitung mehrere Kraftwerke aufgefädelt sind, wie die
> zueinander in Phase produzieren müssen. Bei jedem Lastwechsel
> ändert sich die Phasenlage, weil es drauf ankommt, in welche
> Richtung die Energie grad "rinnt". Alles nach Osten oder alles
> nach Westen oder alles von Mitte nach außen oder alles nach
> Mitte.
> Das ist der Hauptgrund, weshalb Hochspannungs-Gleichstrom
> eingesetzt wird.
Es gibt (oder gab) auch näherliegende Beispiele. Zu Zeiten des real
existierenden Sozialismus wurden Ost- und West-Netz oft per HGÜ
gekoppelt, weil das Ostnetz etwas laxer mit der Frequenz umging.
> Der Nachteil von Gleichspannung ist, daß ein
> Lichtbogen, wenn er einmal brennt, nicht mehr aufhören mag.
Kein Problem. Notfalls sprengen.
Solche (Einmal-) Sicherungen gibt (oder gab) es auch für Wechselstrom.
Viele Grüße!
Helmut
Franz Glaser (KN)
> Es gibt (oder gab) auch näherliegende Beispiele. Zu Zeiten des real
> existierenden Sozialismus wurden Ost- und West-Netz oft per HGÜ
> gekoppelt, weil das Ostnetz etwas laxer mit der Frequenz umging.
Das sind wieder andere Anwendungen. Solche Umspannwerke hat es in
Österreich an der ungarischen Grenze gegeben.
>> Der Nachteil von Gleichspannung ist, daß ein
>> Lichtbogen, wenn er einmal brennt, nicht mehr aufhören mag.
>
> Kein Problem. Notfalls sprengen.
Wenn du weißt, wo in der Tundra der Lichtbogen leuchtet. Ich
gebe zu, ich habe mehr an die Hochspannungsisolatoren gedacht
nicht so sehr an die Trenner und Schalter. Die verfluchte
Galvanik habe ich immer mit Schaudern gefürchtet. Auf einmal
ist das Kupfer ganz woanders als dort, wo es sein sollte :-(
(Ich habe Wirbelstrombremsen für Leistungsprüfstände gebaut,
wo unerwartet viele Völter an die Thyristoren anschlagen und
viele Amps rinnen, für mich, der normalerweise in +-15V
OpAmp Welten denkt. Höxtens :).
Aber das ist da schon recht OT...
horst-d.winzler
>>>Die großen Entfernungen in den USA sprechen eher für
>>>Wechselstrom, am besten Drehstrom.
>>>[...]
>>Nein, tut es nicht zwangsläufig. Bei den in den USA verwendeten
>>60Hz hast Du bei gut 1.200km eine Lambda-Viertel-Antenne gebaut
>>- mit dem "Erfolg", daß Du die elektrische Energie in die
>>Atmosphäre abstrahlst, statt sie zu transportieren.
Es dürften spannungsschwankungen, besonders spannungsüberhöhungen
auftreten. Wir haben es schließlich mit "wellen" zu tun.
> Es ist eher ein Sync - Problem. Stell dir vor, daß in einer
> langen Leitung mehrere Kraftwerke aufgefädelt sind, wie die
> zueinander in Phase produzieren müssen. Bei jedem Lastwechsel
> ändert sich die Phasenlage
Nicht nur bei lastwechseln. Die schwingungen entstehen schon beim
parallelbetrieb von generatoren, besonders wenn sie durch
kolbenmaschinen angetrieben wurden. Untersucht hat diese thematik
Johannes Görges. Wohl schon gegen ende des 19.J?
--
mfg horst-dieter
Uwe Hercksen
Gaun Alexander schrieb:
>
> kann mir jemand näheres zur Geschichte des Drehstroms erzählen?
> Ich mein zum Beispiel, warum sich in Europa das Drehstromsystem
> etapliert hat und in Amerika eben nicht, oder wer es eingeführt hat, usw.?
Hallo,
in Amerika wird durchaus auch Drehstrom erzeugt und verteilt, aber
flächendeckend gibt es nur eine Phase wegen der erheblichen Entfernungen.
Bei einem Werftgelände in der Nähe eines Fährhafens sah ich aber bei
Vancouver auch einen Drehstromanschluss.
Bye
Michael Kauffmann
Re: Geschichte Drehstrom?:
> Es ist eher ein Sync - Problem. Stell dir vor, daß in einer
> langen Leitung mehrere Kraftwerke aufgefädelt sind, wie die
> zueinander in Phase produzieren müssen. Bei jedem Lastwechsel
> ändert sich die Phasenlage, weil es drauf ankommt, in welche
> Richtung die Energie grad "rinnt". Alles nach Osten oder alles
> nach Westen oder alles von Mitte nach außen oder alles nach Mitte.
Im Normalbetrieb wechselt die Last nicht so schnell.
Wenn sie es doch tut, gibt es auch in Europa schon überraschende Effekte.
Gibt es nicht in großen Ländern (USA, GUS) mehrere asynchrone Netze?
Michael Kauffmann
Markus Haastert
> > langen Leitung mehrere Kraftwerke aufgefädelt sind, wie die
> > zueinander in Phase produzieren müssen. Bei jedem Lastwechsel
> > ändert sich die Phasenlage, weil es drauf ankommt, in welche
> > Richtung die Energie grad "rinnt". Alles nach Osten oder alles
> > nach Westen oder alles von Mitte nach außen oder alles nach
> > Mitte.
>
> > Das ist der Hauptgrund, weshalb Hochspannungs-Gleichstrom
> > eingesetzt wird.
>
> Es gibt (oder gab) auch näherliegende Beispiele. Zu Zeiten des real
> existierenden Sozialismus wurden Ost- und West-Netz oft per HGÜ
> gekoppelt, weil das Ostnetz etwas laxer mit der Frequenz umging.
Ein Anwendungsfall ist die sogenannte "Netzkurzkupplung" die du oben
beschrieben hast, eine andere Anwendung ist die Übertragung von Elektrischer
Energie über weite Strecken oder durch (See)kabel, insbesondere Kabel
(stärker als die sonst üblichen Freileitungen, weil der Abstand zwischen den
Außenleitern kleiner ist) wirken als Kondensator, so dass bei
Wechsel-(Dreh-)strom ein nicht zu vernachlässigender Blindstrom entsteht,
der bei HGÜ wegfällt.
mfg. Markus
Joachim Schmid
> in Amerika wird durchaus auch Drehstrom erzeugt und verteilt, aber
> flächendeckend gibt es nur eine Phase wegen der erheblichen Entfernungen.
Meinst du jetzt: Flächendeckend im Niederspannungsnetz? Oder bei den
Überlandleitungen?
Joachim
Ragnar
AFAIK teils teils. Die Mittelspannungsverteilung ist i.A. 7200V
dreiphasig, aber davon gehen viele einphasige Stichleitungen ab, die
z.T. ziemlich lang sind. In Industriegebieten ist auch die
Endverteilung dreiphasig. In reinen Wohngebieten werden aus den 7200V
einphasig 240V mit Mittelanzapfung gezogen, das ist das, was jeder am
Zähler hat. 120 zwischen Außenleiter und 0, 240 zwischen 2
Außenleitern, z.B. für E-Herd, Kreissäge und nicht zu vergessen
Klimaanlage. Heißt dort allen Ernstes HVAC (High Voltage Air
Condition). Was denen dran high vorkommt, ist mir unklar. Industriell
gibts dann noch 480V dreiphasig oder 120/208.
lg Ragnar
Martin Lenz
>
>
> AFAIK teils teils. Die Mittelspannungsverteilung ist i.A. 7200V
> dreiphasig, aber davon gehen viele einphasige Stichleitungen ab, die
> z.T. ziemlich lang sind. In Industriegebieten ist auch die
> Endverteilung dreiphasig. In reinen Wohngebieten werden aus den 7200V
> einphasig 240V mit Mittelanzapfung gezogen, das ist das, was jeder am
> Zähler hat. 120 zwischen Außenleiter und 0, 240 zwischen 2
> Außenleitern, z.B. für E-Herd, Kreissäge und nicht zu vergessen
> Klimaanlage. Heißt dort allen Ernstes HVAC (High Voltage Air
> Condition). Was denen dran high vorkommt, ist mir unklar. Industriell
> gibts dann noch 480V dreiphasig oder 120/208.
>
und Klima. Das hat mit High Voltage erstmal nix zu tun. Wäre aber gut,
denn schon eine gewöhnliche Raumklimaanlage (2kW?) hat bei 120V mittels
ihres Zuleitungskabel wiederum teilw. die Funktion "Heating" erfüllt -
bei 40°C Aussentemp eher unnötig. :-)
Martin
Ragnar
Oh, hoppla ;-)
Sie werden auch i.a. mit 240V betrieben (eben zwischen den beiden
Außenleitern), aber bei den Leistungen hielte ich ehrlich gesagt 380V
dreiphasig für sehr angeraten. Aber nicht umsonst gibt es den ewigen
Spruch: Die letzten Worte des US-Heimwerkers: "Ach, sind eh nur 120
Volt!".
Die Amis trauen ihren Leuten einfach keine höhere Spannung zu. Genauso
wie man hier oft hört: "230V kannst ja als Heimwerker machen, aber bei
400 hört der Spaß auf" hört man es dort mit 120/240.
lg Ragnar
Martin Lenz
>
>
> Oh, hoppla ;-)
> Sie werden auch i.a. mit 240V betrieben (eben zwischen den beiden
> Außenleitern), aber bei den Leistungen hielte ich ehrlich gesagt 380V
> dreiphasig für sehr angeraten. Aber nicht umsonst gibt es den ewigen
> Spruch: Die letzten Worte des US-Heimwerkers: "Ach, sind eh nur 120
> Volt!".
> Die Amis trauen ihren Leuten einfach keine höhere Spannung zu. Genauso
> wie man hier oft hört: "230V kannst ja als Heimwerker machen, aber bei
> 400 hört der Spaß auf" hört man es dort mit 120/240.
>
(Strom) hängt und man den Pfusch schneller riecht (Rauch). :-)
Martin