Doppelt gespeiste Asynchronmaschine

Der allgemeine Öffnungstag im Monat Oktober:
Dienstag, der 29. Oktober 2024,
Öffnungszeit von 14 bis 17 Uhr (begonnene Führungen bis 18 Uhr),
Im Mittelpunkt steht in diesem Monat die doppelt gespeiste Asynchronmaschine/Drehtrafo.

Eine doppelt gespeiste Asynchronmaschine, oft auch als Drehtransformator bezeichnet, ist eine spezielle Bauform eines Dreiphasentransformators, die es erlaubt, eine stufenlos verstellbare Wechselspannung im Dreiphasensystem zu erzeugen. Er zählt zu den Stelltransformatoren und wurde u.a. zur Steuerung älterer Elektrolokomotiven und in elektrischen Hochspannungslaboren als stufenlos veränderbare Spannungsquelle eingesetzt.

Aufbau:
Im Gegensatz zu herkömmlichen Transformatoren gehört der Drehtransformator zur Gruppe der „doppelt gespeisten Asynchronmaschinen“, deren Rotor auf einer bestimmten Position mit einem selbst-hemmenden Schneckengetriebe fixiert ist. Rotor und Stator besitzen (wie beim Schleifringläufer) je eine dreiphasige Wicklung. Die Statorwicklung wird über die Anschlüsse 1, 2 und 3 (Bild 1) mit einem Drehstromsystem verbunden und die Rotorwicklung wird über flexible Leitungen mit den Anschlüssen R, S und T herausgeführt. N stellt den Sternpunkt dar. Da nur endliche Winkeländerungen zwischen 0 und 360° am Rotor über das Schneckengetriebe eingestellt werden können, sind im Gegensatz zu den rotierenden Asynchronmaschinen keine Schleifringe nötig.

Wirkungsweise:
Die eingestellte Rotorposition in Relation zum Stator als Funktion des Winkels α erlaubt es, die magnetische Kopplung zwischen Stator und Rotor zu verändern, wodurch die Spannung an R, S und T eine einstellbare Phasenverschiebung erfährt. Da die jeweiligen Wicklungsstränge der drei Phasen der Rotor- und Statorwicklungen in Reihe geschaltet sind, kommt es durch die Vektoraddition wie in Bild 2 zu einer winkelabhängigen Beeinflussung des Betrages der Dreiphasenspannung an R, S und T.