Berechnung nach der Ersatzstromquellenmethode

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jensross

Berechnung nach der Ersatzstromquellenmethode

Beitrag von jensross »

Hallo, hänge hier bei der Aufgabe fest.

I-------------------I-----------A---------I
I.......................... I..............................I
I...........................I..............................I
(3Ohm).................(2Ohm)....................(10Ohm)
I...........................I..............................I
(j4Ohm)...............(j5Ohm)........................I
I...........................I..............................I
I...........................I..............................I
(220V~)............(-110+j190)V..................I
I...........................I..............................I
I-------------------I------------B---------I
gesucht ist der Strom im rechten Zweig mittels der Ersatzstromquellenmethode

Danke für Eure Hilfe
geloescht

Beitrag von geloescht »

Hallo jensross,

willkommen imForum!

Kannst Du mal eine Zeichnung posten?

Gruß

Karl
geloescht

Beitrag von geloescht »

ist es diese Schaltung?
Dateianhänge
schaltung_ersatzstrom.jpg
schaltung_ersatzstrom.jpg (18.31 KiB) 2126 mal betrachtet
jensross

Beitrag von jensross »

Hallo Karl,

ja das ist die Schaltung ,der rechte Widerstand beträgt 10 Ohm.


gruß heiko
geloescht

Beitrag von geloescht »

Hallo Jens,

wo liegt Dein Problem?

Das Verfahren habe ich hier mit Bildern beschrieben!

http://www.diesteckdose.net/forum/showt ... t=Thevenin

Zum verlinkten Beispiel gibt es nach meiner Ansicht drei Unterschiede:

1. Du hast es mit komplexen Größen zu tun
2. Du musst mit dem Überlagerungssatz rechnen, weil Du mehr als eine Spannungsquelle hast
3. Die Ersatzspannungsquelle muss in einer Ersatzstromquelle umgerechnet werden

Hier noch die Lösung. Das Amperemeter sollte den Betrag des Stromes zeigen, wenn ich keinen Fehler gemacht habe!

[ATTACH]172[/ATTACH]

Noch zwei Anmerkungen:

Das was Du hier berechnen sollst hat mit der Praxis nichts zu tun. Es wird kaum jemand auf die Idee kommen zwei Generatoren um 120° versetzt laufen zu lassen, weil sonst zwischen den Generatoren ziemlich große Ausgleichströme fliessen würden (die Praktiker im Forum mögen mich verbessern, wenn diese Aussage nicht stimmt).

Du kannst Dir klarmachen, was passiert, wenn zwei sinusförmige Spannungen um 120° versetzt sind, indem du die Spannungsverläufe aufzeichnest. Die jeweilige Spannungsdifferenz treibt einen Strom in den anderen Generator, was natürlich nicht sinnvoll ist.

Während man in der Aufgabenstellung den sogenannten eingeschwungenen Zustand betrachtet (Rechnen mit komplexen Grössen), ist der mathematisch aufwendigere, aber von auch der Praxis her betrachtet wichtigere Fall der Einschaltvorgang einer solchen Konstellation (Phasenverschiebung 120°, auch hier sei angemerkt, dass man das in der Praxis vermeidet! Stichwort: Synchronisation). Das löst man mittels Differentialgleichungen (man bekommt dabei unendlich viele Lösungen, weil der Einschaltvorgang zu jedem Zeitpunkt zwischen 0 - und 360° stattfinden kann. Nimmt man aber z.B. die obige Konstellation, dann hat man eine Lösung). Ich besitze leider kein Mathematikprogramm, mit dem ich das berechnen kann, sonst würde ich Dir ein Bild einstellen, welches diesen Vorgang darstellt. Vielleicht hat ja ein fortgeschrittener Student, oder ein Praktiker im Forum die Möglichkeit diese Aufgabe mal unter dem Gesichtspunkt (Einschalten bei einer Phasenverschiebung von 120°) zu rechnen (natürlich nicht von Hand, sondern per Programm, und das Ergebnis in Form eines Diagramms einzustellen).

Hier

http://www.diesteckdose.net/forum/showthread.php?t=1832

wird das Problem ansatzweise diskutiert. Dein Beitrag behandelt die Mathematik dazu.

Gruß

Karl
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schaltung_ersatzstrom_lsg.jpg
schaltung_ersatzstrom_lsg.jpg (20.16 KiB) 2097 mal betrachtet
geloescht

Beitrag von geloescht »

Hallo jensross,

ich habe die Aufgabe nach der Methode Ersatzsstrom- und der Ersatzspannungsquelle gerechnet. Der Strom I im Bild ist richtig.

Noch ein paar Daten zum Vergleich:

Die Leerlaufspannung der Ersatzquelle beträgt 135,31 e^j56,98° V
Der Kurzschlusstrom der Ersatzquelle beträgt 51,76 e^j-3,43° A
Der Innenwiderstand ist (137/106+j241/106)Ohm
UR = 117,5 e^j45,57°V
IR wie im Bild gezeigt 11,75 e^j45,57°V kleine Abweichungen sind durch Rundungsfehler entstanden!

Gruß

Karl
jensross

Beitrag von jensross »

Hallo Karl,

Danke für das Posten der Zwischenergebnisse. Ich bin nun auch mit der Ersatzstromquellenmethode aufs Ergebnis gekommen.Wo der Fehler lag ?.. (Ri und Ikstimmten ...:confused: )
Vielleicht muß ich mehr Pausen beim lernen machen, da ich einen Tag vorher mit keinem Verfahren auf das richtige Ergebnis kam und gestern morgen dann sofort mit der Maschenstrom- und der Ersatzspannungsmethode Erfolg hatte.

Danke für die Hilfe

gruß jens
geloescht

Beitrag von geloescht »

Hallo jens,

freut mich, dass es geklappt hat. Bei dieser Aufgabe ist das Knotenpotenzialverfahren das m.E. effektivste Verfahren.

Gruß

Karl
jensross

Beitrag von jensross »

Knotenpotenzial... -- gute Idee werd ich zur Übung auch mal gleich probieren
geloescht

Beitrag von geloescht »

Hallo jens,

postest Du mal den Rechenweg, damit das Verfahren auch mal im Forum präsent ist!

Danke

Karl
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