Symmetrierung von Einstranglasten

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ETler

Symmetrierung von Einstranglasten

Beitrag von ETler » Donnerstag 7. April 2011, 15:23

Hallo zusammen,

ich mache einen Versuch zu Symmetrierung von Einstranglasten. Dafür muss ich ein paar Fragen zum Verständnis des Versuchs beantworten und bräuchte da mal etwas Hilfe.

1. Unter welchen Bedingungen kann man mit Hilfe der Aronschaltung (Zweiwattmeterschaltung) in einem Drehstromnetz die gesamte Wirkleistung messen?
Meine Antwort: Sowohl bei symmetrischer als auch bei unsymmetrischer Belastung kann man die gesamte Wirkleistung messen. Stimmt das? Habt ihr dafür noch andere Bemerkungen?

2. Warum sind hierbei negative Ausschläge der Wattmeter möglich?
Meine Antwort: Die Anzeigewerte können negativ sein, da die Strommessrichtung in diesem Fall umgepolt ist. Ein Leiter kann quasi als "Rückführungsleiter" angesehen werden. Richtig? Bemerkungen?

3. Warum wird bei negativen Ausschlägen der Strompfad und nicht der Spannungspfad des Wattmeters umgepolt?
Dazu habe ich leider keine Ahnung.

4. Wie bestimmt man den Leistungsfaktor in einem Wechselstromsystem und in einem Drehstromsystem?
Meine Antwort: Leistungsfaktor: lamda = cos (phi).

5. Wie kann man im Drehstromnetz Blindleistung messen?
Dazu hab ich leider ebenfalls keine Antwort.

6. Welches ist das messtechnische Kriterium für Symmetrie des Stromsystems bei Dreieckschaltung?
Meine Antwort: Dazu müssen doch die Leistungsoperatoren M, die mit doppelter Kreisfrequenz rotieren, in der Summe Null ergeben, oder?

7. Wie lässt sich die Kompensation der Einphasenlast auf lamda = 1 messtechnisch erfassen?

8. Wie groß wird die Gesamtwirkleistung nach Abgleich der Symmetrierschaltung im Vergleich zur einsträngigen Wirkleistung sein?
Mein Antwort: Wirkleistung beschreibt den Realteil. Da als Ergänzungselemente nur Induktivitäten und Kapazitäten genutzt werden, verändert sich der Realteil ja nicht. Somit wäre die Gesamtwirkleistung nach dem Abgleich genauso groß wie die einsträngige Wirkleistung.

9. Ist die Darstellung in Leistungsoperatoren auch für Sternschaltung mit Nullpunktleiter gültig?
Dazu: Unsere Leistungsoperatoren sind als N = (û*î)/2*e^j*phi und M = (û*î)/2*e^j(2wt+(phi_u + phi_i)) hergeleitet worden. (w soll dabei omega, also Kreisfrequenz sein)

10. Wie sieht die Leistungsoperatordarstellung meines Mit-Null-Systems aus?


So, das wärs. Ich hoffe das ist soweit alles verständlich. Wäre euch dankbar, wenn ihr mir Lösungen bzw. Bemerkungen dazu geben könntet.

Vielen Dank schonmal

ETler

PS: Ich hoffe, das ist nicht zu viel alles.

Teletrabi
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Beitrag von Teletrabi » Donnerstag 7. April 2011, 16:59

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1. Unter welchen Bedingungen kann man mit Hilfe der Aronschaltung (Zweiwattmeterschaltung) in einem Drehstromnetz die gesamte Wirkleistung messen?
Meine Antwort: Sowohl bei symmetrischer als auch bei unsymmetrischer Belastung kann man die gesamte Wirkleistung messen. Stimmt das? Habt ihr dafür noch andere Bemerkungen?

Nur Dreieck-schaltung bzw. unbelegter Sternpunkt. Ansonsten kannst über nicht gemessene Phase + N eine beliebige nicht registrierte Leistung schieben.


5. Wie kann man im Drehstromnetz Blindleistung messen?
Dazu hab ich leider ebenfalls keine Antwort.
Strompfad im Außenleiter, Spannungspfad zwischen die beiden anderen Phasen => Spannungspfad 90° phasenverschoben zur Spannung der betrachteten Phase (und um wurzel 3 zu groß gemessen. Ergebnis runterskalieren).


4. Wie bestimmt man den Leistungsfaktor in einem Wechselstromsystem und in einem Drehstromsystem?
Meine Antwort: Leistungsfaktor: lamda = cos (phi).
Denke, hier wird eher darauf abgezielt, wie man dies größe mestechnisch erfasst. Eine Option wäre Relation von Wirk- und Blindleistung (also einmal mit phasenrichtigem und einmal um 90° verschobenen Spannungspfad).
Alternativ Detektierung von Maximalwerten oder Nulldurchgängen und Zeitmessung dazwischen. Wird aber bei nicht sauberem sinus "interessant".

7. Wie lässt sich die Kompensation der Einphasenlast auf lamda = 1 messtechnisch erfassen?
Blindleistung = Null...



9. Ist die Darstellung in Leistungsoperatoren auch für Sternschaltung mit Nullpunktleiter gültig?
Dazu: Unsere Leistungsoperatoren sind als N = (û*î)/2*e^j*phi und M = (û*î)/2*e^j(2wt+(phi_u + phi_i)) hergeleitet worden. (w soll dabei omega, also Kreisfrequenz sein)

10. Wie sieht die Leistungsoperatordarstellung meines Mit-Null-Systems aus?
Hat euer wirrer Mathefetisch wenigstens einen erkennbaren Nutzen?

ETler

Beitrag von ETler » Donnerstag 7. April 2011, 20:25

Hey Teletrabi,

danke erstmal für deine rasche Hilfe.
Teletrabi hat geschrieben: Hat euer wirrer Mathefetisch wenigstens einen erkennbaren Nutzen?
Dazu kann ich nur sagen, dass mit N und M Zeigerdiagramme erstellt werden, womit wir geometrisch bestimmen, welche Ergänzungselemente an welchem Strang zum Symmetrieren erforderlich sind.

Teletrabi
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Beitrag von Teletrabi » Donnerstag 7. April 2011, 20:41

Uni, FH oder Technikerschule?

Was soll mir M und N jetzt anschaulich sagen?

Gut, N ist eine maximalst kryptische schreibweise von U*I*cos(phi), oder?
Aber M? doppelte Rotationsfrequenz?!
Was ist ein Mit-Null-System? Mit-, Gegen- und Null-System sagt mir ja was. Aber Mit-Null-Sys?

Was versteht ihr unter Symetrierung? Gleiche Last auf allen Phasen oder Winkel(U_Lx) = Winkel (I_Lx) => phi = 0 => cos(phi) = 1 ?

ETler

Beitrag von ETler » Donnerstag 7. April 2011, 21:18

Uni

Haben ein Skript zu dem Versuch bekommen, indem N und M so hergeleitet wurden. Der Operator N ist dem Betrag nach gleich der Scheinleistung (û*î)/2 = U*I. Der Winkel phi beschreibt dabei den Phasenwinkel zwischen Strom und Spannung. "Die Projektion von N auf die Achsen ergibt die Wirkleistung und die Verschiebungsblindleistung.
Der Zeiger M ist dem Betrag nach gleich dem Operator N, sein Winkel ist gleich der Summe der Phasenwinkel von Strom und Spannung im Bezugssystem. Er rotiert mit doppelter Kreisfrequenz."
Damit wird halt das Zeigerdiagramm erstellt.

Das mit dem Mit-Null-System habe ich auch nicht 100%ig verstanden. Soweit ich mir das mit Literatur erklären konnte, ist das ein Mehrleitersystem mit einem Nullleiter. Wobei ich das halt nicht so sicher weiß.

Unter Symmetrierung verstehen wir das die Summe von M = 0.

Hilft das?

Danke.

geloescht

Beitrag von geloescht » Donnerstag 7. April 2011, 22:21

Hallo ETLER,

nutze die Google Suche im Forum und suche nach Aaron-Schaltung. Damit solltest Du gerechnete Lösungen finden.

Gruß


Alois

Teletrabi
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Beitrag von Teletrabi » Donnerstag 7. April 2011, 23:54

Haben ein Skript zu dem Versuch bekommen, indem N und M so hergeleitet wurden. Der Operator N ist dem Betrag nach gleich der Scheinleistung (û*î)/2 = U*I. Der Winkel phi beschreibt dabei den Phasenwinkel zwischen Strom und Spannung. "Die Projektion von N auf die Achsen ergibt die Wirkleistung und die Verschiebungsblindleistung.
Soweit kann ich da einen gewissen Sinn drin sehen.

Der Zeiger M ist dem Betrag nach gleich dem Operator N, sein Winkel ist gleich der Summe der Phasenwinkel von Strom und Spannung im Bezugssystem. Er rotiert mit doppelter Kreisfrequenz."
Damit wird halt das Zeigerdiagramm erstellt.
Da fehlt mir nun irgendwie die Anschaulichkeit/Begreifbarkeit...
Hmm, nochmal drüber nachgedacht...

so gesehen wäre M die korrekte Mupltiplikation von U und I als komplexe Größen, oder?

Wie kommt man dann zur Herleitung von N? Bzw. was nützt einem der nur halb so schnell rotierende Leistungszeiger? U*I vom Betrag scheint ja sinnig, die Projektion als Wirk/Blindleistung über Cos/sin(phi) auch, aber bildet die einfache Umlaufgeschwindigkeit irgendwas greifbares ab?


Das mit dem Mit-Null-System habe ich auch nicht 100%ig verstanden. Soweit ich mir das mit Literatur erklären konnte, ist das ein Mehrleitersystem mit einem Nullleiter. Wobei ich das halt nicht so sicher weiß.

Mit-, Gegen- und Nullsystem sind ein Begriff?
So wie man mittel Fourier-Zerlegung jeden periodischen Verlauf ein Grundelemente zerlegen kann, kann man das ähnlich auch bei den Strömen/Leistungen im Drehstromsystem, indem man sie als Überlagerungen auffasst.
Lässt sich dann splitten in die Komponenten Mitsystem (rechtsdrehfeld), Gegensystem (linksdrehfeld, die einzelnen drei quellen also mit negativem Phasenversatz) und Nullsystem (phasengleich in allen Außenleitern), im Grun sogar mit mit- und gegensysteme für verschiedene Frequenzen. (Oberwellen etc.). Wird insbesondere interessant zur Kurzschlussstromberechnung.

ggf. habt ihr bei euren aktuellen Betrachtungen nur mit Mit- und Nullsystem zu tun?


Unter Symmetrierung verstehen wir das die Summe von M = 0.
=> Maximalst umständlicher Ausdruck für gleiche Last und gleicher Leistungsfaktor... Bzw. Sternpunktstrom/-Verlagerungsspannung = 0. ;)


Falls du da zur Herleitung N/M und mit/nullsystem was an digitalen Infos hast, kannst sie mir mal zukommen lassen?

geloescht

Beitrag von geloescht » Freitag 8. April 2011, 07:22

Hallo Teletrabi,

das Thema Mit- Gegen- Nullsystem hatten wir hier schon mal.

http://www.diesteckdose.net/forum/showthread.php?t=8960


Gruß

Alois

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