Zweiphasenwechselstrom
Als Zweiphasenwechselstrom, auch Zweiphasensystem, wird in der Elektrotechnik eine spezielle Form von zwei zeitlich fest verketteten Wechselströmen bzw. Wechselspannungen bezeichnet. Der Zweiphasenwechselstrom ist wie auch der Dreiphasenwechselstrom eine Form von Mehrphasenwechselstrom.
Bei dem Zweiphasensystem – es handelt sich um ein asymmetrisches Zweiphasensystem, das aus einem (symmetrischen) Vierphasensystem durch Weglassen zweier Phasen gebildet wird – sind die beiden sinusförmigen Wechselspannungen um 90° phasenversetzt, wie in nebenstehender Abbildung skizziert. Dadurch kann ein Drehfeld erzeugt und elektrische Maschinen wie der Zweiphasen-Synchronmotor damit direkt angetrieben werden.
Das asymmetrische Zweiphasensystem hat – wie auch das symmetrische Vierphasensystem – einen Verkettungsfaktor von .
Zur elektrischen Energieübertragung sind wie beim Dreiphasensystem mindestens drei Leiter notwendig, die im Zweiphasensystem jedoch unterschiedlich stark belastet werden. Daraus resultiert beim Zweiphasensystem eine schlechtere Auslastung der zur Verfügung stehenden Leiterquerschnitte.
Ein Zweiphasenwechselstrom kann aus dem Dreiphasenwechselstrom mittels der Scottschaltung gewonnen werden. Weitere Möglichkeiten sind, insbesondere zur Ansteuerung von Zweiphasen-Synchronmotoren, elektronische Wechselrichter.
Die meisten Schrittmotoren können auch als Zweiphasenmotoren betrachtet werden.
Das vor allem im nordamerikanischen Raum verbreitete Einphasen-Dreileiternetz zur öffentlichen Stromversorgung wird manchmal und fälschlicherweise als Zweiphasensystem bezeichnet, obwohl es in der Grundinstallation ein Einphasensystem darstellt.
Historie
Das Zweiphasensystem war die erste genutzte Anwendung eines Drehfelds überhaupt und der historische Vorläufer des Dreiphasenstroms, s. a. Stromkrieg und Tesla. Zweiphasennetze waren auch in Europa lange in Betrieb. Inzwischen spielen sie in der elektrischen Energietechnik nur noch eine untergeordnete Rolle.
Literatur
- Terrell Croft, Wilford Summers (ed): American Electricians' Handbook. 11. Auflage. McGraw Hill, New York 1987, ISBN 0-07-013932-6, S. 3–10, Abbildungen 3–23.
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Autor/Urheber: Moteuralioth, Lizenz: CC BY-SA 3.0
Stator du moteur construit par Alioth et Cie vers 1891.
L'on peut noter le soin particulier apporté dans l'alignement des fils qui sied uniquement aux moteurs de cette époque et de la petite décennie suivante. Dans les quelques années antérieurs les stators des moteurs étaient bobinés en anneau.
L'observateur averti notera quelque chose de très particulier, l'on distingue très bien l'épaisseur énigmatique d'un isolant de plus d'un centimètre de chaque cotés des fers. Cette construction est un mystère aujourd'hui car plusieurs constructeurs de cette époque présentaient cette caractéristique plus ou moins marquée. Toute explication vérifiée et sourcée est la bienvenue.
Il faut noter aussi l'intérêt historique de ce bobinage statorique, car après bien des recherches, il est (à ma connaissance) le plus ancien moteur bobiné de la sorte. À d'autres d'apporter la preuve du contraire et de le faire figurer ici pour le plus grand bien de tous. Rappelons tout de même que la quasi totalité des stators des moteurs à induction triphasés sont actuellement bobinés de la sorte.From illustration text: Elementary two-loop alternator and sine curves, illustrating two phase alternating current. If the loops be placed on the alternator armature at 90 magnetic degrees, a single phase current will be generated in each of the windings, the current in one winding being at its maximum value when the other is at zero. In this case four transmission conductors are used, two for each separate circuit, and the motors to which the current is led have a double winding corresponding to that on the alternator armature.