560 XXVI. Jahrg. 



Natur wissen schaftliche Rund sc hau. 



1911. Nr. 44. 



Es steckt viel, vielleicht zu viel Hypothetisches in 

 diesen Ausblicken. Aber an der Hand der mit- 

 geteilten Beobachtungen wird man aus ihnen ent- 

 nehmen dürfen, daß an der Grenze der radioaktiven 

 Erscheinungen gegen die bekannten chemischen Beak- 

 tionen ein Gebiet liegt, dessen Bearbeitung die darauf 

 verwendete Bemühung verlohnt. 



Das magnetische Drehfeld und seine neuesten 

 Anwendungen. 



Von Professor Dr.-Ing. E. Arnold (Karlsruhe). 



(Vortrag in der Gesamtsitzung beider Hauptgruppen der 83. Ver- 

 sammlung Deutscher Naturforscher und Arzte zu Karlsruhe am 

 28. September 1911.) 



(Referat.) 



Zuerst entwarf der Vortragende ein Bild von dem 

 Stand der Elektrotechnik vor etwa zwei Jahrzehnten, 

 d. h. zur Zeit der Erfindung des magnetischen Dreh- 

 feldes und des Mehrphasenwechselstromsystems. Er er- 

 läuterte die Entstehung und die Wirkung des Dreh- 

 feldes und entwickelte dann, welche große Bedeutung 

 dem Drehfeld und dem Dreiphasenwechselstromsystem 

 in der Elektrotechnik zukommt. Der einstündige 

 Vortrag wurde durch eine Reihe von farbigen Tafeln 

 und Lichtbildern sowie durch Demonstrationsapparate 

 wirksam ergänzt. Da es nicht möglich ist, ohne Zu- 

 hilfenahme von Figuren auf die Einzelheiten des Vor- 

 trages einzugehen, entnehmen wir ihm kurz folgendes: 



Die Elektrotechnik verfügte zu der Zeit, als das 

 magnetische Drehfeld erfunden wurde, über zwei Ver- 

 teilungssysteme : 



1. das Gleichstromsystem mit niedriger Spannung, 

 geeignet für Licht- und Kraftabgabe; aber wegen des 

 hohen Kupferverbrauches ungeeignet für zentrale 

 Speisung eines großen Gebietes, und 



2. über das einphasige Wechselstromsystem mit 

 Spannungstransformatoren und billigen Fernleitungen; 

 aber ungeeignet zur Kraftverteilung, denn es gab da- 

 mals noch keinen für Kraftverteilung geeigneten 

 Wechselstrommotor. 



Mit der Entwickelung der Elektrotechnik gewann 

 die Kraftverteilung immer mehr an Bedeutung. Ein 

 wirtschaftlicher Betrieh der elektrischen Zentralen er- 

 fordert eine möglichst ausgedehnte Kraftabgabe, denn 

 das Licht wird, namentlich zur Sommerzeit, nur für 

 wenige Abendstunden gebraucht, während der Kraft- 

 betrieb die Zentrale gerade zu der Zeit belastet, in der 

 der Lichtbetrieb ruht. Es war daher eine Lebens- 

 frage für das Wechselstromsystem und für die Ver- 

 teiluug elektrischer Energie in großem Maßstabe über- 

 haupt, einen für Kraftverteilung geeigneten Wechsel- 

 strommotor zu besitzen. 



Ende der 80er und Anfang der 90er Jahre war 

 daher die Erfindertätigkeit auf diesem Gebiete eine 

 sehr rege, und in diese Zeit fällt die Erfindung und 

 erste Anwendung des magnetischen Drehfeldes und 

 der Mehrphasen wechselstromsysteme. 



Bemerkenswert ist hierbei, daß mit dem neuen 

 Wechselstrommotor gleichzeitig ein neues Wechsel- 



stromsystem — das Mehrphasensystem — erfunden 

 wurde, so daß dem Gleichstrom- und dem Eiuphasen- 

 wechselstromsystem ein weiterer Mitbewerber erstand. 

 Der Kampf zwischen diesen drei Verteilungssystemen 

 war lange Zeit ein recht lebhafter und für den, der 

 ihn miterlebt hat, äußerst anregend und interessant. 

 Im Lauf der Jahre ist das Dreiphasenwechselstrom- 

 system das herrschende geworden. Es wird bei großen 

 Kraftzentralen fast ausschließlich verwendet; nur für 

 Bahnbetrieb werden große Einphasenzentralen gebaut. 



Über die Erfindung des Drehfeldes, des Drehfeld- 

 motors und des Mehrphasenwechselstromsystems ist 

 geschichtlich folgendes zu bemerken: 



Li) Jahre 1887 nahm Charles S. Bradley ein 

 amerikanisches Patent auf eine Maschine zur Er- 

 zeugung von zwei um 1 / i Periode phasenverschobenen 

 Wechselströmen. Ein Jahr später, im März des Jahres 

 1888, veröffentlichte Galileo Ferraris in der Aka- 

 demie zu Turin eine Abhandlung, betitelt: „Rotazioni 

 elettrodinamiche", in der er die Anordnung zur Er- 

 zeugung eines magnetischen Drehfeldes und eines 

 nach diesem Prinzip gebauten Wechselstrommotors, 

 den er schon 1885 entworfen hatte, beschrieb. Er 

 erklärte aber, das neue Prinzip habe keine industrielle 

 Bedeutung für den Bau von Motoren ; es lasse sich 

 jedoch für den Bau von Elektrizitätszählern anwenden. 

 Ferraris benutzte zur Erzeugung des Drehfeldes 

 zwei um 1 / t Periode phasen verschobene Wechsel- 

 ströme. Unbewußt gab somit Ferraris die Grund- 

 lage zu unseren heutigen gewaltigen Kraftübertragungs- 

 anlagen, ähnlich wie Heinrich Hertz durch seine 

 klassischen Versuche im physikalischen Institut unserer 

 Hochschule den Grund legte zur drahtlosen Telegraphie, 

 ohne an die Möglichkeit einer solchen zu glauben. 



Die große technische Bedeutung des magnetischen 

 Drehfeldes wurde zuerst von Nicola Tesla erkannt. 

 Tesla arbeitete seit dem Jahre 1887 in Amerika an 

 demselben Problem, und im Mai 1888 meldete er 

 seinen Motor zum Patent an. Er verwendete sowohl 

 zwei als drei phasenverschobene Wechselströme. Für 

 drei Wechselströme hält er noch sechs Leiter für er- 

 forderlich. Erst etwa zwei Jahre später wurde von 

 Bradley, Dobrowolski, Wenström u. a. erkannt, 

 daß nur drei Leiter notwendig sind. Diese bedeutende 

 Vereinfachung rückte das symmetrische Dreiphasen- 

 system an die erste Stelle aller Mehrphasensysteme. 



Der Vortragende erläutert nun an der Hand zahl- 

 reicher Figuren das Mehrphasensystem, die Erzeugung 

 des Drehfeldes und den Drehfeldmotor und ergänzt 

 diese Erläuterungen durch einen besonders für diesen 

 Zweck gebauten Demonstrationsapparat. 



Durch die Arbeiten von Ferraris, Tesla und 

 Bradley sind die Erzeugung des magnetischen Dreh- 

 feldes mit phasenverschobenen Wechselströmen und 

 die Mehrphasenwechselstromsysteme bekannt geworden. 

 Ein Vortrag von Tesla im Jahre 1889 über Mehr- 

 phasenströme erregte großes Aufsehen , und man er- 

 wartete von dieser Seite bedeutende technische Fort- 

 schritte. Es ist aber Tatsache, daß die Amerikaner, 

 trotzdem sie den Zwei- und Dreiphasenstrom vor den 



