Drehstrom - Aufgabe

[geloescht]

Hallo Arno, hallo Ko,

hier die komplette Simulation! Die Ergebnisse decken sich mit meinen Rechenergebnissen. Was die Simulation nicht zeigt sind die Winkel!

[ATTACH]1437[/ATTACH]

Gruß

Alois

[geloescht]

Um das ganze abzurunden hier noch das Oszilloskopbild der Spannung UL1 (größere Sinuskurve) und den Strom IN.

Man sieht, dass der Strom IN exakt 180° gegenüber UL1 = 0° phasenverschoben ist.

Das bestätigt meine Rechnung oder umgekehrt!

[ATTACH]1438[/ATTACH]

Erklärung der Meßschaltung:

Hinter der Spule wurde ein Widerstand eingebaut, weil die Simulation von idealen Bauteilen ausgeht. Das hatte zur Folge, dass ein sehr langer Einschwingvorgang stattfand. Um diesen Vorgang zu dämpfen habe ich aus der idealen Spule eine reale Spule gemacht (Reihenschaltung von L und R). Der ohmsche Widerstand verfälscht das Ergebnis unwesentlich.

Der zweite Widerstand (mit 1 Ohm bezeichnet) war nötig, um das Messergebnis auf den Oszilloskopschirm zu bringen. Bekanntlich können Oszilloskope nur Spannungen messen. An dem 1 Ohm Widerstand fällt eine Spannung ab, die dem Wert des fliessenden Stromes entspricht. Dieser Widerstand ist auch der Grund dafür, dass der Stromwert geringer ist als in der weiter oben geposteten Simulation!


Hier noch das dazugehörende Zeigerbild für den Strom IN

[ATTACH]1439[/ATTACH]

Rot ist die Phasenlage von UL3; Blau die Phasenlage von UL2. Die dazugehörenden Ströme haben die gleiche Farbe! IN ist die geometrische Summe aus IL2N und IL3N. Der Maßstab ist I = 2A/cm.

Gruß


Alois

[KnockDown]

Hi Alois,

also du hast echt Ahnung von der Materie! - Was man von mir nicht behaupten kann -

Beispielhaft mal die Rechnung für I1

I1 -IR1 +IR3 = 0 =>

I1 = IR1 - IR3

I1 = UL1L2/R1 - UL3L1/R3 = 400Ve^(j0°)/20 Ohm - 400Ve^(-j240°)/20 Ohm = 34,641A e^(-j30°)

Achtung: die -30° beziehen sich auf UL1L2! Da UL1L2 30° Phasenverschoben gegenüber "0°" ist, ist der Strom I1 = 0° !

Rechnungsvariante:

Bezieht man sich gleich auf 0 Grad. Setz man für UL1L2 = 400Ve^(j30°) und für UL3L1 = 400Ve^(-j210°), dann ergibt die Rechnung

I1 = UL1L2/R1 - UL3L1/R3 = 400Ve^(j30°)/20 Ohm - 400Ve^(-j210°)/20 Ohm = 34,641A

Wenn ich in der Klausur folgendes rechne:
I1 = UL1L2/R1 - UL3L1/R3 = 400Ve^(j0°)/20 Ohm - 400Ve^(-j240°)/20 Ohm = 34,641A e^(-j30°)

Ist das dann falsch, da dieser Winkel heraus kommt und in Wirklichkeit der Strom garkeine Phasenverschiebung hat?



Jetzt habe ich dazu noch eine Frage:

I1 = UL1L2/R1 - UL3L1/R3 = 400Ve^(j30°)/20 Ohm - 400Ve^(-j210°)/20 Ohm = 34,641A

Wie kommst du auf die j30° und auf die -j210°?




Eine letzte Frage:

Kann man "pauschalisieren" welche Phasenverschiebung ein Strom in IL1, IL2 und IL3 hat? Also kann man sagen in einem Symmetrischen System hat der Strom IL1 immer 0° Phasendrehung?




Danke dass du dir da so viel Mühe gibst! Auch mit dem Zeichnen der Zeigerdiagramme und den Screenshots der Simulation! Das ist echt total nett von dir!


Ich werde mich jetzt damit noch weiter beschäftigen und mal die anderen Aufgabenteile weiterrechnen.




Danke



Gruß Ko

[geloescht]

Hallo Ko,

Wenn ich in der Klausur folgendes rechne:
I1 = UL1L2/R1 - UL3L1/R3 = 400Ve^(j0°)/20 Ohm - 400Ve^(-j240°)/20 Ohm = 34,641A e^(-j30°)

Ist das dann falsch, da dieser Winkel heraus kommt und in Wirklichkeit der Strom garkeine Phasenverschiebung hat?

Wer sagt das, dass der Strom keine Phasenverschiebung hat? Das beweist doch eindeutig das Oszillogramm, welches ich hochgeladen habe!

Jetzt habe ich dazu noch eine Frage:

I1 = UL1L2/R1 - UL3L1/R3 = 400Ve^(j30°)/20 Ohm - 400Ve^(-j210°)/20 Ohm = 34,641A

Wie kommst du auf die j30° und auf die -j210°?

Das habe ich weiter oben erklärt. Du musst Dir nur alle Beiträge durchlesen!

Eine letzte Frage:

Kann man "pauschalisieren" welche Phasenverschiebung ein Strom in IL1, IL2 und IL3 hat? Also kann man sagen in einem Symmetrischen System hat der Strom IL1 immer 0° Phasendrehung?

Nein, das kann man nicht, da die Phasenverschiebung von den verwendeten Bauelementen (Widerstand, Spule oder Kondensator) abhängt!

Bevor Du weiterarbeitest sollte Dir alles aus der Aufgabe klar sein, sonst stocherst DU weiter im Nebel!

Gruß

Alois

[geloescht]

Hallo Ko,

I1 = UL1L2/R1 - UL3L1/R3 = 400Ve^(j0°)/20 Ohm - 400Ve^(-j240°)/20 Ohm = 34,641A e^(-j30°)

Bei diesem Rechengang war der Bezug die Spannung UL1L2 sie wurde als "0°" gesetzt.

I1 = UL1L2/R1 - UL3L1/R3 = 400Ve^(j30°)/20 Ohm - 400Ve^(-j210°)/20 Ohm = 34,641A

Bei diesem Rechenweg war der Bezug die Spannung UL1 => N, die in der Aufgabenstellung als "0°" angegeben wurde. Zufällig, oder bewusst vom Aufgabensteller so gewählt, kommt dabe "0°" Phasenverschiebung gegenüber UL1 heraus! Das sagt auch der Rechenweg oben!

Bei dieser Art Aufgabe macht es Sinn sich erst einmal die Verhältnisse zu skizzieren und dann zu rechnen. Wenn Rechnung und Skizze übereinstimmen, dann ist die Wahrscheinlichkeit, dass das Ergebnis stimmt sehr hoch.

Gruß

Alois

[geloescht]

Hallo Arno,

ich habe heute gar nicht mitbekommen, dass Du heute Mittag noch eine Frage gestellt hast. Sorry!

Schau Dir das Zeigerbild der Sröme von IL und IC an. Das sollte Deine Frage beantworten!

Woher weißt du das?
So jetzt zumindest nochmals die richtigen Werte Simulation.
IR1,2,3 = 19,9 A
IL = 9,9 A
IC = 10,1 A
In1 = IL
IN2 = 17,3 A

Deine Ergebnisse sind weitgehend gleich meiner Simulation und meiner Rechnung. Die kleinen Unterschiede ergeben sich durch meine Tricks um das ganze messtechnisch per Oszilloskop zu erfassen!


Gruß

Alois

[Elekjet]

Hallo Alois,

die Frage war auf das Fettgedruckte bezogen.

[geloescht]

Das hatte ich nicht verstanden!!

Gruß

Alois

Ps. ich habs ja schon an anderer Stelle geschrieben "alles ist relativ"

[geloescht]

Hallo Arno,

Du gibst IN1 und IN2 an. Gehst Du bei IN1 davon aus, dass das der Strom zwischen der Spule und dem Kondensator ist?

Wenn ja, dann macht das Sinn, wenn IN1 dort fliessen soll, wo er eingezeichnet ist, dann nicht!

Gruß

Alois

[Elekjet]

Hallo Alois,

werde mich, obwohl du ja schon wieder alles gelöst hast am Wochenende nochmals draufstürzen. In1 und In2 müsste man eigentlich auch über Winkelfunktion errechnen können.