Drehstrom - Aufgabe
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
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
- Dateianhänge
-
- KO_zeigerbild_IN.jpg (174.48 KiB) 4259 mal betrachtet
-
- KO_Simulation_komplett_oszi.jpg (40.07 KiB) 3896 mal betrachtet
Hi Alois,
also du hast echt Ahnung von der Materie! - Was man von mir nicht behaupten kann -
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
also du hast echt Ahnung von der Materie! - Was man von mir nicht behaupten kann -
Alois hat geschrieben: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
Hallo Ko,
Bevor Du weiterarbeitest sollte Dir alles aus der Aufgabe klar sein, sonst stocherst DU weiter im Nebel!
Gruß
Alois
Wer sagt das, dass der Strom keine Phasenverschiebung hat? Das beweist doch eindeutig das Oszillogramm, welches ich hochgeladen habe!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?
Das habe ich weiter oben erklärt. Du musst Dir nur alle Beiträge durchlesen!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°?
Nein, das kann man nicht, da die Phasenverschiebung von den verwendeten Bauelementen (Widerstand, Spule oder Kondensator) abhängt!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?
Bevor Du weiterarbeitest sollte Dir alles aus der Aufgabe klar sein, sonst stocherst DU weiter im Nebel!
Gruß
Alois
Hallo Ko,
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
Bei diesem Rechengang war der Bezug die Spannung UL1L2 sie wurde als "0°" gesetzt.I1 = UL1L2/R1 - UL3L1/R3 = 400Ve^(j0°)/20 Ohm - 400Ve^(-j240°)/20 Ohm = 34,641A e^(-j30°)
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!I1 = UL1L2/R1 - UL3L1/R3 = 400Ve^(j30°)/20 Ohm - 400Ve^(-j210°)/20 Ohm = 34,641A
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
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!
Gruß
Alois
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!
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!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
Gruß
Alois