(ET2-25) Stern- und Dreieckschaltung – Erklärung

Inhaltsverzeichnis

Nachdem wir bereits einige Schaltungsarten vorgestellt haben, geben wir dir jetzt kurz und knapp einen Überblick zu den Begriffe Sternschaltung und Dreieckschaltung vor. 

Danach tauchen wir zusammen tiefer in die Materie ab und erklären dir, wie du als Techniker die Transformation in die jeweilige anderen Schaltung durchführst.

 

 


Sternschaltung, Dreieckschaltung – Grundlagen


Die Sternschaltung und Dreieckschaltung sind Schaltungsvarianten von elektrischen Bauteilen wie Ohmschen Widerständen oder Spulen, die immer dann zu Einsatz kommen, wenn sie nicht durch die gängigen Reihenschaltung und Parallelschaltung realisiert werden können. Besonders gefragt sind diese Schaltungsarten in der Drehstromtechnik bei der Nutzung von Drehstrommotoren. 

 

“Die Sternschaltung ist eine Grundschaltung, die kennzeichnet, dass sie aus mindestens drei Zweipolen besteht.”

“Die Dreieckschaltung besteht aus mindestens drei Zweipolen, die über von außen zugängliche Anschlüsse verfügen.”

 

Elektrische Schaltung - Dreieckschaltung
Elektrische Schaltung – Dreieckschaltung

 


Die Sternschaltung


Die Sternschaltung ist eine Grundschaltung, die kennzeichnet, dass sie aus mindestens drei Zweipolen besteht. In der Literatur findest du ebenfalls die Bezeichnung Y-Schaltung für diese Schaltungsart. In unserem Bild entspricht die Schaltung einem umgedrehten Y, aber das liegt lediglich am Blickwinkel. 

Sternschaltung - Überblick
Sternschaltung – Überblick

 

 

Merk's dir!
Merk's dir!

Diese Zweipole sind jeweils mit einer ihrer Klemmen in einem gemeinsamen Schaltungsknoten, dem Sternpunkt, verbunden.

 

Der Einfachheit halber betrachten wir nur Schaltungen, bei denen der Sternpunkt lediglich aus drei passiven Zweipolen besteht. Diese passiven Zweipole sind Ohm’sche Widerstände

 


Die Polygonschaltung


Eine weitere Schaltungsvariante, die dir in deinem Studium zum Techniker begegnen wird, ist die Polygonschaltung, auch bekannt unter dem Begriff Ringschaltung. In deiner Fachliteratur findest du unter Umständen die alternativen Bezeichnungen \Delta- Schaltung oder \pi-Schaltung

 

Merk's dir!
Merk's dir!

Sie besteht aus mindestens drei Zweipolen, die über von außen zugängliche Anschlüsse verfügen. Letztere sind in Reihe geschaltet und bilden zusammen eine Masche.

 

Die einfachste Variante der Polygonschaltung ist aber die Schaltung als Dreieck, bestehend aus passiven Zweipolen (Ohmschen Widerständen).

Dreieckschaltung - Überblick
Dreieckschaltung – Überblick

 

 


Einsatz der Stern- und Dreieckschaltung – Zweck


 

Merk's dir!
Merk's dir!

Stern- und Dreieckschaltungen sind besonders in Mehrphasensystemen von Bedeutung. Beachte aber, dass diese Schaltungen nur aus aktiven oder nur aus passiven Zweipolen bestehen dürfen.

 


Anschauungsbeispiel: Ohm’scher Zweipol – Sternschaltung & Dreieckschaltung


 

undefiniert
Beispiel: Ohm'scher Zweipol

Warum die Stern- und Dreieckschaltungen so bedeutend sind zeigt dir der nachfolgende Problemfall. In dieser Abbildung liegt ein Ohm’scher Zweipol vor.

Ohm’scher Zweipol – Überblick

 

Obwohl wir ja mittlerweile den Umgang mit der Reihen- und Parallelschaltung erlernt haben und uns die Regeln zur Berechnung des resultierenden Widerstandes von Reihen- und Parallelschaltungen zwischen den Klemmen A und B sind, kommen wir hier leider nicht weiter.

Glücklicherweise enthält diese Schaltung zwei Sternschaltungen (mit Sternpunkten /Gelb) und zwei Dreieckschaltungen (Magenta) von Ohmschen Widerständen. Beide Schaltungen sind auf den beiden nächsten Abbildungen eingezeichnet.

Die Sternschaltungen erhalten den Buchstaben S sowie eine fortlaufende Zahl.

Ohm'scher Zweipol - Sternschaltung
Ohm’scher Zweipol – Sternschaltung

 

Die Dreieckschaltungen hingegen den Buchstaben D mit fortlaufender Zahl.

 

Ohm'scher Zweipol - Dreieckschaltung
Ohm’scher Zweipol – Dreieckschaltung

 

Wir betrachten sowohl die Schaltung als Dreieck wie auch die Sternschaltung als Dreipole. Wobei der Sternpunkt der Sternschaltungen von außen nicht erreicht werden kann.

 

Merk's dir!
Merk's dir!

“Ausgehend vom Klemmenverhalten existiert für jede dreipolige Sternschaltung auch eine passende Schaltung als Dreieck und umgekehrt.” Weshalb sich diese auch ineinander transformieren lassen. Denn eine gleiche Spannung der äquivalenten Stern- und Dreieckschaltungen führt dazu, dass auch gleiche Ströme über die Klemmen fließen. Das ist und bleibt so!

 



wie gehts weiter

Wie geht's weiter?

Nachdem du nun die Dreieckschaltung als Schaltungsvariante kennen gelernt hast, wollen wir dir im nächsten Kurstext Vereinfachungen zu diesen Schaltungen detailliert vorstellen.

 

Trainingsbereich

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