8.2 : Erzeugung von Dreiphasenspannung

Ein Dreiphasen-Wechselstromgenerator hat einen Rotor mit einem rotierenden Magneten, der im Stator mit der stationären Dreiphasenwicklung angebracht ist, um durch gegenseitige Induktion Dreiphasenspannungen zu erzeugen. Diese Wicklungen sind gleichmäßig um den Innenumfang des Stators verteilt und 120 elektrische Grad voneinander entfernt. Dreiphasen-Statorwicklungen bestehen aus drei separaten Spulen oder Spulengruppen, die als Phasen bezeichnet werden und jeweils in Y- (Stern-) oder Delta-Konfiguration verbunden sind.

Wenn sich der Rotor dreht, kreuzt sich sein rotierendes Magnetfeld mit den Statorwicklungen und induziert Spannungen gleicher Stärke mit einer Phasendifferenz von 120 Grad. Jede Wicklung fungiert als einphasiger Generator, wodurch der Dreiphasengenerator sowohl einphasige als auch dreiphasige Lasten mit Strom versorgen kann. Das Dreiphasensystem besteht aus drei Spannungsquellen, die über drei oder vier Leiter mit Lasten verbunden sind. In einem Y-verbundenen System haben die Spannungsquellen identische Amplitude und Frequenz und sind um 120 Grad voneinander getrennt; die Spannungen zwischen den Leitungen a, b und c und dem Neutralleiter stellen die Phasenspannungen dar. Diese Spannungen werden als ausgeglichen bezeichnet, wenn sie in der Größenordnung gleich und um 120 Grad voneinander versetzt sind. In einer Spannungsquelle mit Dreieckschaltung und identischer Amplitude und Frequenz sowie einer Phasendifferenz von 120 Grad betreffen die Spannungen zwischen den Leitungen a, b und c keinen Neutralleiter und werden als Leitungsspannungen bezeichnet. Diese Leitungsspannungen werden als ausgeglichen bezeichnet, wenn sie in der Größenordnung gleich und um 120 Grad voneinander versetzt sind.

In einer Windturbine drehen die rotierenden Rotorblätter den Rotor des Generators und induzieren eine Dreiphasenspannung in den Statorspulen, die dann transformiert und ins Netz eingespeist wird.