Zu den Wechselstrommaschinen gehören auch die Drehstrommaschinen[9], welche drei in ihrer Schwingungsphase gegenseitig um 120° verschobene Wechselströme erzeugen (Dreiphasenmotor).
Transformatoren. Wichtige Nebenapparate[10] und Ergänzungsmittel[11] der Wechselstrommaschinen sind die Transformatoren. Dieselben beruhen auf der Wirkung der magnetelektrischen Induktion, welche durch Wechselströme hervorgerufen wird, so dass der erzeugte Magnetismus im Eisen rasch abwechselnd umgekehrt wird. Um diese rasche Umkehrung ohne zu grosse Verluste (Hysteresis und Wirbelströme[12]) herbeizuführen, müssen die Eisenkerne der Transformatoren aus dünnen (kaum 0,5 mm dicken) Eisenblechen mit isolierenden Zwischenlagen von paraffiniertem Papier etc. hergestellt werden. Zur Magnetisierung des Eisenkerns dient die Primärbewickelung desselben, und durch die abwechselnde Magnetisierung des Eisenkerns wird die Sekundarbewickelung desselben induziert und dadurch der transformierte Wechselstrom erzeugt. Man hat es dabei in der Gewalt, die Spannung des Sekundarstroms zu erhöhen und somit die Stromstärke entsprechend zu erniedrigen, oder die Spannung zu erniedrigen und die Stromstärke entsprechend zu erhöhen.
Man unterscheidet Kerntransformatoren[13] und Manteltransformatoren. Bei ersteren ist der Eisenkern von der Drahtbewickelung beziehungsweise den Drahtspulen umgeben; bei letzteren sind die Drahtspulen innerhalb des rahmenartigen Eisengestells untergebracht.[14]
37.
Elektrische Lichtanlagen.[1] Die Starkstromleitungen[2] für Licht- und Kraftbetrieb[3] werden, in der Regel[4], wenigstens innerhalb der Städte, als Untergrundleitungen in der Form von Bleikabeln angelegt, durch welche die Hauptleitungen gebildet werden, die sich nach den Häusern in dünneren Leitungen abzweigen. Diese Kabel enthalten eine grössere Anzahl verseilter[5] starker[6] Kupferdrähte, die in ihrer Gesammtheit[7] nach aussen durch Umspinnung mit Jute und Umwickelung mit Isolierband[8] gegen Stromverlust möglichst gesichert, sowie durch eine die Isolationsmasse umgebende dichte Bleiumhüllung gegen Feuchtigkeit geschützt sind. Um die Verletzung der Bleihülle bei Strassenumwühlungen[9] zu verhüten, ist meist noch eine Armierung[10] von Bandeisen oder Eisendraht vorhanden. Die Verbindung der Kabel untereinander, sowie die Abzweigstellen der Nebenleitungen, werden durch gusseiserne Muffen[11] bewirkt. Um die Anschlussstellen[12] behufs Nachsehen, Reparaturen und Neuanschlüssen leicht zugängig zu machen, sind Anschlusskästchen und Anschlussgruben[13], die mit abnehmbaren Deckeln geschlossen werden, vorhanden. Ueberall, wo schwächere Leitungen den Strom aus stärkeren Leitungen aufzunehmen haben, sind Schmelzsicherungen[14] angebracht, um zu verhüten, dass bei zufälligem Wechsel zwischen den Hauptleitungen ein zu starker Strom in die schwächeren Leitungen einträte und diese zum Glühen und Schmelzen brächte. Insbesondere sind solche Schmelzsicherungen, die bei dem Eintritt einer gewissen Stromstärke die Leitungen unterbrechen, an den Stellen, wo die Leitungen in die Häuser eingeführt werden, unbedingt erforderlich, um Feuers- und Lebensgefahr zu verhüten. Auch in den Hausleitungen selbst sind die einzelnen Lampen oder Lampengruppen mittels solcher Schmelzsicherungen zu schützen. In den Hausanlagen selbst werden die Leitungen, die in der Regel durch Umspinnung mit Baumwolle isoliert sind, mittels kleiner isolierender Porzellanrollen an Wänden und Decken befestigt oder durch isolierende Röhren aus Karton[15] oder Hartgummi unterhalb des Wandverputzes[16] und durch die Wände selbst von einem Raume in den andern geführt.
Zum Aus- und Einschalten[17] der Lampen und anderer elektrischer Apparate werden Schalter[18] von verschiedenen Formen und Einrichtungen benutzt. Ausser diesen sind noch die Umschalter[19] zu erwähnen, welche dazu dienen, den Strom in einer Leitung auszuschalten und dabei gleichzeitig dafür in eine andere Leitung überzuführen oder seine Richtung umzukehren. Diese Apparate sind mit zwei gegenüberstehenden Kontaktsystemen versehen, so dass der Hebel beim Umlegen das eine Kontaktsystem aus- und dafür das andere einschaltet.
38.
Die elektrische Kraftübertragung. Der Gleichstrommotor[1] kann bei geeigneter Konstruktion mit einem sehr hohen Wirkungsgrade[2] hergestellt werden, der selbst bei den kleinsten Motoren etwa 56 Prozent der zugeführten elektrischen Kraft und bei grösseren Motoren mindestens 85 Prozent beträgt. Indessen ist bei diesem Motor der Stromwender[3] ein ziemlich empfindlicher Teil, der[4] mit Sorgfalt zu behandeln ist und durch Funkensprühen[5] leicht zu Störungen Anlass geben[6] kann, ja sogar seine Anwendung an solchen Orten, wo leicht entzündliche Stoffe vorhanden sind, wie z. B. in Steinkohlengruben[7] mit häufig vorkommenden schlagenden Wettern[8], verbietet. Auch ist der Gleichstrom für Fernleitung wegen der verhältnismässig sehr geringen Spannung[9], mit welcher er zu erzeugen ist, nicht anwendbar, weil er für die Uebertragung grösserer Kraftleistungen starke Querschnitte[10] der Leitung verlangt, wodurch die Anlage zu kostspielig wird. Man hat unter diesen Umständen hochgespannte Wechselströme zu benutzen. Der einfache Wechselstrom ist jedoch insofern unbequem[11], als er zur Erregung seines Magnetfeldes einen Gleichstrom braucht und daher zu dessen Erzeugung einer besonderen Maschine bedarf. Ferner kann auch ein solcher Motor nicht von selber angehen[12], sondern muss zuerst in der gewünschten Richtung in Umdrehung versetzt werden, bis er eine[13] der Stromwechselzahl und seiner eigenen Einrichtung entsprechende Geschwindigkeit angenommen hat, bevor er seine Arbeit verrichten kann; denn wird er bei zu geringer Geschwindigkeit belastet, so kommt er alsbald wieder zum Stillstand. Ueberhaupt[14] muss er, um arbeitsfähig zu sein, in den[15] durch seine Ankerdrehung unter der Einwirkung seines Magnetfeldes hervorgerufenen Stromwechseln mit der den Strom ihm liefernden Wechselstrommaschine übereinstimmen[16]. Man nennt daher den einfachen oder einphasigen Wechselstrommotor auch synchronen Motor.
Um diesem Uebelstand abzuhelfen, brachte man, anstatt des[17] bei dem einphasigen Wechselstrommotor vorhandenen, einfach hin und her schwingenden Magnetfeldes, ein rotierendes Magnetfeld zur Wirkung. So entstand der Dreiphasenmotor oder eigentlich Drehstrommotor, bei welchem die Leitung nur drei Drähte erfordert und dessen Drehfeld als praktisch ganz gleichmässig anzusehen ist, weil die Winkelgeschwindigkeit des Motors keinen merklichen Schwankungen unterliegt[18]. Da derartige[19] Motoren von der Umdrehungsgeschwindigkeit des Generators ganz unabhängig ihre Arbeit verrichten, so nennt man sie auch asynchrone[20] Motoren.