Wechselstromtechnologien

Wechselstromtechnologien umfassen Systeme und Verfahren, die Wechselstrom verwenden oder erzeugen. Sie spielen eine zentrale Rolle in der Erzeugung, Übertragung, Verteilung und Nutzung elektrischer Energie sowie in elektrischen Maschinen und Antrieben.

Im Kraftwerk werden Synchronmaschinen oder Asynchronmaschinen genutzt, um Wechselstrom mit festen Frequenzen bereitzustellen. Über Transformatoren wird die Spannung auf hohe Werte für die Übertragung erhöht und an die Netzebenen angepasst. Drei Phasen sind der Standard in der elektrischen Energieverteilung, weil sie eine gleichmäßige Kraftübertragung und einfache Kompensation ermöglichen.

In der Antriebs- und Maschinenbauindustrie spielen Wechselstrommaschinen eine zentrale Rolle: Asynchronmotoren (Induktionsmotoren) sind robust und effizient, Synchronmaschinen liefern Wechselstrom mit stabiler Frequenz. Viele Antriebe verwenden Wechselrichter, um Gleichstrom aus Speichern oder Netzen in steuerbaren Wechselstrom umzuwandeln.

Leistungselektronik umfasst Thyristor-basierte Gleichrichter, IGBT-basierte Wechselrichter sowie AC-AC-Wandler, die Drehzahlregelung von Motoren, Lastmanagement und Regelsysteme in der Leistungsnetzinfrastruktur ermöglichen.

Für Netzstabilität und Wirtschaftlichkeit dienen Geräte zur Blindleistungskompensation (Kondensator- und Reaktorbänke) sowie FACTS-Geräte wie STATCOM, SSSC oder UPFC. Schutz- und Regelungstechnik sorgt für Frequenz- und Spannungsstabilität, Fehlersuche und Netzausfallschutz.

Aktuelle Entwicklungen betreffen Smart Grids, die Integration erneuerbarer Energien, Offshore-Windkraft und Ultra-Hochspannungs-Übertragung (UHVAC) im Wechselstrombereich in einigen Regionen. Die Wechselstromtechnologien bleiben eine zentrale Grundlage der modernen Elektrizitätssysteme, ergänzt durch Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung in spezifischen Verbindungsfällen.