Grundlagen - Stern und Dreieckschaltung

Hallo an alle,

im Zusammenhang auch mit der Verbesserung des Berechnungstools treffe ich immer wieder auf interessante Sachen, und dachte ich mache mal ein bisschen Action hier im Forum um zu sehen ob wir Wissen zusammentragen, was ich teilweise nicht so gut finden konnte.

Also hier einmal die Sache mit Stern und Dreiecksschaltung.
Wir reden einfach nur von Stern und Dreieck, bei 9 Spulen macht das auch durchaus Sinn, bei 12 Spulen, wie beim grossen Geno von Max z.B. ergeben sich aber eigentlich statt 2, sogar 4 Verschaltungsmöglichkeiten.
Nämlich Stern seriell oder parallel und Dreieck seriell oder parallel.

Hier mal eine Skizze dazu die ich fand:



Nun, wir haben immer alles in seriell verschaltet, ist die Frage hat parallel nicht auch Vorteile und wenn ja welche ?
Müsste der Gesamtinnenwiderstand (ich meinen hier Widerstand über alle Phasen) bei parallel nicht geringer sein ?

Beste Grüße,
Daniel

Ok, dann müsste aber doch auch die erzeugte Spannung wieder kleier werden...oder?!

Hallo,

wenn man die abgegebene Leistung betrachtet ist es gleich ob man Stern-
oder Dreieckschaltung benutzt. Es ist nur eine Veränderung der Spannung
und damit eine gewisse Anpassung an den Verbraucher möglich.
Diese Anpassung kann aber auch durch andere Windungszahlen und der
entsprechenden Drahtstärke erfolgen.
Die Dreieckschaltung funktioniert aber nur Verlustfrei wenn die erzeugte
Spannung ein reiner Sinus ist. Schon geringe Abweichungen vom Sinus, die bei
den Scheibengeneratoren in der Konstruktion bedingt sind, erzeugen zusätzliche
Ströme die innerhalb des Dreiecks im Kreis fließen. Diese Ströme erzeugen
zusätzliche Verluste, die zu einer Verringerung des Wirkungsgrades führen.
Aus diesem Grund würde ich den Stator immer mit der Sternschaltung verwenden.

Grüsse, Herbert aus Berlin.

Durch die Problematik der Leistungsberechnung im Excel Tool, wurde mir nochmal mehr bewusst was Stern und Dreieck Schaltung eigentlich bedeuten.
Abgesehen von den Punkten die Wanderer ansprach, die klar für Stern sprechen, dachte ich nochmal nach über folgende Möglichkeit, die ja in der Motorentechnik auch viel verwendet wird, nämlich über das Umschalten von Stern zu Dreieck.

Im Generator könnte man mit Stern starten, um die nötige hohe Spannung¨für Batterieladung schnell zu erreichen, da ja hier die Spannung höher ist. Sobald man auf eine bestimmte Spannung gekommen ist, so dass in Dreieckskonfiguration auch genug Spannung vorhanden wäre, könnte man umschalten auf Dreieck. Dies müsste eigentlich recht smooth laufen, denn die Leistungen beider Konfigurationen sind ja gleich... Man hätte dann bei grösseren Drehzahlen eben den Vorteil, die höhreren Ströme bei geringeren Spannungen zu nutzen, denn die allzu hohen Spannungen kann man bei Batterieladung ja eh nicht mehr nutzen....

Bin gespannt auf Eure Meinungen...

Solch ein runter Schalten der generator Spannung wäre für Inselsysteme intressant.

Hier wird die Spannung letzendlich durch die Batterie gedeckelt.
d.h man kommt z.b. sowieso nicht über 28 V (24 V Inselsystem).

Die theoretische mehr verfügbare Spannung vom Generator geht dann 'verloren'.

Ein runter Schalten der Generator Spannung und dadurch ein Erhöhen der Ströme könnte dann Sinn machen.

Für Netzeinspeisung oder bei mpp Reglern sollte die Variante mit der höheren Spannung die bessere sein,
weil weniger Leitungsverluste anfallen.

Gruß Frank

Hallo, genau.
Ich denke ein MPP Regler ist halt schweineteuer, aber eine Umschaltung von Stern auf Dreieck könnte sehr günstig sein.
Im Prinzip reicht es wenn man die Umdrehunge / Minute oder die Volt misst, und dann mehrere Relais umschaltet.

Der von Eugen angesprochene Umschaltmoment müsste natürlich so kalkuliert sein, dass kein Leistungsabgabe-Einbruch passiert. Also z.B. so:

24 Volt System. Wir fangen im unteren upm Bereich an zu laden, also fängt der Laderegeler ab >24 Volt an den Gen zu belasten und Batterien zu laden. Ab sagen wir 28 Volt wird die überschüssige Spannung gekappt und die Energie also teilweise verloren. (Hier würde nun der teure MPP anfangen zu arbeiten)
Wir machen nun weiter, und sobald wir 49 Volt erreichen, schalten wir um auf Dreieck, hier erhalten wir nun auch über 24 Volt, so dass weiterhin Belastung stattfindet da Batterien geladen werden, nun fliesst eben 1,73 mehr Strom als vorher bei 24 Volt, ... und somit dieselbe Leistung als direkt vor der Umschaltung.

Nur mal so grob vor mich hingedacht alles...

Eventuell macht es auch noch Sinn zwischen Stern seriell und parallel sowie Dreieck Seriell und parallel zu schalten...

Man, das ist ja richtig spannend hier heute !!

Und siehe da - die Idee war gar nicht schlecht ... und wir haben das Rad nicht neu erfunden, die Amis waren mal wieder schneller - hier eine Schaltung die genau das macht was ich mir da so vorstelle :

http://www.dsgnspec.com/StarDelta.html

Im übrigen, habe ich gesehen, dass viele grosse Windräder genau das machen. Ich denke auch bei kleinen Windrädern unter vielleicht 1Kw macht es nicht sooo viel aus. Aber bei etwas grösseren schon, z.B. bei dem grossen Generator von Max wäre ein Umschalten sehr sinnvoll... der Gesamtwirkungsgrad um sehr vieles besser.

Ach ja und was mir noch einfiel... das von Max in einem anderen Thread angesprochene Stallen des Repellers, wenn man den Ladebeginn zu niedrig wählt, welches sehr kontraproduktiv sein kann, wäre hiermit auch grösstenteils zu beheben !!!

Hallo Uwe,

wie ich schon ganz am Anfang sagte, und was mich ja auch ein wenig mehr auf die Idee brachte, dass das Umschalten Sinn macht, ist eben dass ich an mehreren Stellen las, dass man etliche Motoren umschaltet von Stern auf Dreieck beim Hochfahren(manche manuell wir bei Dir und andere eben automatisch). Dasselbe gilt logischerweise für Generatoren, aber ich hatte mich nie so richtig getraut das so zu bahaupten, da ich mir recht unsicher darüber war ob das wirklich Sinn macht. Das ausführliche Befassen mit Stern und Dreieck aufgrund meines Excel-Tools, brachte mir Licht ins Dunkel und ich traute mich dann doch mal dies zu behaupten, und siehe da auch andere hier im Forum fanden es sinnvoll und dann fand ich kurz danach zu meiner Überraschung eben dass ein Ami diesen Umschalter schon realisiert hat.
Leider hat sich bei mir dort keiner gemeldet auf eine Preisanfrage. Bitte versucht es doch auch einmal. Eventuell müsste man sowas nochmal neu entwickeln. Das Ding da ist ja auch schon ein paar Jährchen alt - eventuell kann man es jetzt noch besser realisieren... auf jeden Fall haben wir nun zusammen rausgefunden, dass das Umschalten, zumindest ab einer bestimmten Gëneratorgrösse durchaus Sinn macht und gar nicht teuer ist, im Gegensatz zu einem MPPT.

Ich hoffe wir können diesen Thread noch zu einem sehr produktiven weiterführen. Nun denken erstmal alle und es ist Stille, aber ich denke hier geht es noch ordentlich weiter !!

Das Umschalten von Stern zu Dreieck kenne ich auch noch aus meiner Lehrzeit. Die meisten Maschinen hatten entweder einen dreistufigen Drehschalter oder drei Taster (Stern, Dreieck und Aus). Am extremsten war eine große Hobelmaschine (Dicktenhobel), die ca. 30 sek anlaufen musste, bevor man umschalten durfte.
Da kann ich mich noch gut an unseren Lehrmeister erinnern, der noch von der "alten Schule" war und einem laut fluchend mit einer Leiste in der Hand hinterherlief, wenn mann mal wieder zu schnell umgeschaltet hatte und die Sicherung rausgeflogen war.

Gruß Klaus