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Yuraku

21.11.2008,
19:25
 

Messung (RC): Schein- oder Blindleistung? (Bauelemente)

Hallo, ich habe nur eine kleine Frage:

Ich habe ein RC-Glied(in Reihe). So ungefähr:

°---R---°
|
C . . . Ue
|
°-------°

Ich messe dabei zwischen R und C den Strom und über
die über C abfallende Spannung (mit Multimeter).

An dieser Stelle sei gesagt, dass es um den Einschaltvorgang geht (Sprungfunktion).

Dabei entsteht kurzzeitig eine Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung während der Ladung des
Kondensators.

Wenn ich nun meine Messwerte U und I multipliziere,
erhalte ich dann die Blind oder die Scheinleistung???

Danke für jede schnelle Antwort! :-)

Yuraku

24.11.2008,
23:30

@ paul

Messung (RC): Schein- oder Blindleistung?

» Ich hoffe ich konnte einiges klären
»
» gruss paul

Jap, definitv! Alles kompakt beantwortet was ich eigentlich durch die erste Frage wissen wollte. :D

Danke vielmals. ^^

paul

22.11.2008,
11:42

@ Nephazz

Messung (RC): Schein- oder Blindleistung?

Hallo

Hier wird viel diskutiert welches Signal jetzt welcher Leistung entspricht. Dabei Habt ihr das grundlegendste was ich schon anfangs erwähnte missachtet:

Wirk-Blind-und Scheinleistung sind für sinus oder cosinusförmige Signale definiert. Du kannst deren Theorie oder Formalismus nicht bei einem Einschaltvorgang benutzen.

Was du bei einem Einschaltvorgang machen kannst ist Energiebilanzen zu ziehen. Und das machst du ja auch. Konkret:
Energie welche von der Quelle abgegeben wird gleich Energie der im Widerstand dissipierten Leistung plus im Kondensator gespeicherte Energie. Kurz Eq = Er + Ec.

Die einzelnen Energieen kannst du schon berechnen indem du die Momentanleistung nach der Zeit aufintegrierst. (oder approximativ summierst). Oder beim Kondensator die Formel W= 1/2*C*Uend^2 anwendest.

Sprich dabei jedoch nie von Wirk-Blind-oder Scheinleistung!!!

Ich hoffe ich konnte einiges klären

gruss paul

Nephazz

22.11.2008,
01:02

@ Yuraku

Messung (RC): Schein- oder Blindleistung?

Ich find die Darstellung ziemlich deutlich.

Yuraku

E-Mail

22.11.2008,
00:02

@ Altgeselle

Messung (RC): Schein- oder Blindleistung?

» OK, das kann ich beantworten:
» Der Strom in der Schaltung ist durch alle Bauteile gleich.
» Strom * Spannung über dem Kondensator: Blindleistung
» Strom * Spannung über dem Widerstand: Wirkleistung
» Strom * Eingangsspannung: Scheinleistung
» Grüße
» Altgeselle

Puhhh, danke. ^^
- Ich weis, es wurd von mir etwas kompliziert dargestellt.

Ich hatte einfach noch nicht all zu oft praktisch mit der Bestimmung von Blind- u. Wirkleistung zu tun gehabt. ^^°

(Nur wollte ich alle möglichen Fehlerquellen einbeziehen)

Yuraku

E-Mail

21.11.2008,
23:57

@ Yuraku

Messung (RC): Schein- oder Blindleistung?

Zusatz:

Und bei Wechselstrom schicke ich diese sogar ins Netz, was dann für den Netzbetreiber relevant ist.
(hast du auch schon geschrieben, aber ich wollte
es in dem Zusammenhang nocheinmal hervorheben).

Altgeselle(R)

E-Mail

21.11.2008,
23:55

@ Yuraku

Messung (RC): Schein- oder Blindleistung?

» - ideal berechnet: Wc = 1/2*C*U²
» - aus Messwerten berechnet: Summe(P1*1/f + P2*1/f + ...)
»
» » Was ich nicht verstehe: Warum spielt die SampleRate da eine Rolle? Sie
» gibt doch
» » an, wieviele Messungen pro Sekunde gemacht werden, oder?
» »
»
» Also, je weniger Messungen ich innerhalb einer Sekunde mache, um so
» ungenauer wird mein resultierender Signalverlauf im Diagram. (s.h. Bsp.
» Bild)
» Wenn ich die Fläche (durch Integration) unter der Kurve ermitteln möchte
» wären mir diese Abweichungen ("Blockbildung";) nicht
» dienlich.
»
» Ich habe allerdings eine recht gute (/hohe) Samplingrate verwendet und
» sollte eine geringe Abweichung erhalten.
»
» » So wie ich Blindleistung verstehe (s.o.) tritt hier garkeine auf. Denn
» » wenn man einen Kondensator auflädt und ihn dann abklemmt hat man
» Leistung
» » aus dem Netz entnommen.
»
» Hm, ich denke es mir so: dort wo Phasenverschiebung zwischen Strom und
» Spannung entsteht (Kondensator/Spule)
» , entsteht auch eine Scheinleistung bzw. Blindleistung.
»
» ( Grund dafür dass Kraftwerke/Netzbetreiber Blindleistung
» berechnen müssen, sind soweit ich weis genau solche kapazitiven,
» induktiven Verbraucher/Elemente in den Haushalten und in Betrieben (große
» Maschienen) )
»
» --------------------------------------------------------
»
» Ich frage mal am besten so:
»
» Wenn ich bei anliegender Wechselspannung am RC-Glied
» den Strom nach R messe und die SPannung über dem Kondensator messe
» (Effektivwerte) - und diese dann multipliziere, was berechne ich dann für
» eine Leistung?

OK, das kann ich beantworten:
Der Strom in der Schaltung ist durch alle Bauteile gleich.
Strom * Spannung über dem Kondensator: Blindleistung
Strom * Spannung über dem Widerstand: Wirkleistung
Strom * Eingangsspannung: Scheinleistung
Grüße
Altgeselle

Yuraku

E-Mail

21.11.2008,
23:53

@ Nephazz

Messung (RC): Schein- oder Blindleistung?

» » ( Grund dafür dass Kraftwerke/Netzbetreiber Blindleistung
» »berechnen müssen, sind soweit ich weis genau solche »kapazitiven,
» induktiven Verbraucher/Elemente in den »Haushalten und in Betrieben (große
» Maschienen) )
»
» Liest du meine Posts überhaupt? Oo

Ja deswegen hab' ich es ja nochmal hingeschrieben.^^
(weil ich im Grunde ja nichts anderes betrachte/sage)

Das Ding ist:

schon beim Einschaltvorgang habe ich eine Art Phasenverschiebung am Kondensator (s.h. Diagramm)
; da sind Strom und Spannung "asynchron".

Und dort wo Phasenverschiebung zw. Strom und Spannung stattfindet entsteht auch Schein-,Wirk- u. Blindleistung.

Nephazz

21.11.2008,
23:43

@ Yuraku

Messung (RC): Schein- oder Blindleistung?

» ( Grund dafür dass Kraftwerke/Netzbetreiber Blindleistung
»berechnen müssen, sind soweit ich weis genau solche »kapazitiven, induktiven Verbraucher/Elemente in den »Haushalten und in Betrieben (große Maschienen) )

Liest du meine Posts überhaupt? Oo

Yuraku

E-Mail

21.11.2008,
23:13

@ Yuraku

Messung (RC): Schein- oder Blindleistung?

Sry, das Bsp.Bild:


Yuraku

E-Mail

21.11.2008,
23:12

@ Nephazz

Messung (RC): Schein- oder Blindleistung?

- ideal berechnet: Wc = 1/2*C*U²
- aus Messwerten berechnet: Summe(P1*1/f + P2*1/f + ...)

» Was ich nicht verstehe: Warum spielt die SampleRate da eine Rolle? Sie gibt doch
» an, wieviele Messungen pro Sekunde gemacht werden, oder?
»

Also, je weniger Messungen ich innerhalb einer Sekunde mache, um so ungenauer wird mein resultierender Signalverlauf im Diagram. (s.h. Bsp. Bild)
Wenn ich die Fläche (durch Integration) unter der Kurve ermitteln möchte
wären mir diese Abweichungen ("Blockbildung";) nicht
dienlich.

Ich habe allerdings eine recht gute (/hohe) Samplingrate verwendet und sollte eine geringe Abweichung erhalten.

» So wie ich Blindleistung verstehe (s.o.) tritt hier garkeine auf. Denn
» wenn man einen Kondensator auflädt und ihn dann abklemmt hat man Leistung
» aus dem Netz entnommen.

Hm, ich denke es mir so: dort wo Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung entsteht (Kondensator/Spule)
, entsteht auch eine Scheinleistung bzw. Blindleistung.

( Grund dafür dass Kraftwerke/Netzbetreiber Blindleistung
berechnen müssen, sind soweit ich weis genau solche kapazitiven, induktiven Verbraucher/Elemente in den Haushalten und in Betrieben (große Maschienen) )

--------------------------------------------------------

Ich frage mal am besten so:

Wenn ich bei anliegender Wechselspannung am RC-Glied
den Strom nach R messe und die SPannung über dem Kondensator messe (Effektivwerte) - und diese dann multipliziere, was berechne ich dann für eine Leistung?

Nephazz

21.11.2008,
22:49

@ Yuraku

Messung (RC): Schein- oder Blindleistung?

» Die aus der Inegration meiner Messwerte (Leistung) entstehen Arbeit mit
» der bereits erwähnten "ideal" berechneten.

Wie hast du die ideale Leistungsaufnahme berechnet?
Die Berechnung mit dem gemessenen Verlauf erscheint mir plausibel. Was ich nicht verstehe: Warum spielt die SampleRate da eine Rolle? Sie gibt doch an, wieviele Messungen pro Sekunde gemacht werden, oder?

» Deshalb wollte ich auch wissen ob ich mit meinen Messpunkten und der
» Multiplikation der Messwerte die Schein- oder Blindleistung berechnet habe

So wie ich Blindleistung verstehe (s.o.) tritt hier garkeine auf. Denn wenn man einen Kondensator auflädt und ihn dann abklemmt hat man Leistung aus dem Netz entnommen.

Yuraku

E-Mail

21.11.2008,
22:14

@ Altgeselle

Messung (RC): Schein- oder Blindleistung?

» Dennoch: die Werte für W und Q sind physikalisch etwas
» völlig Anderes, ein Vergleich der Zahlenwerte ist nicht
» sinnvoll.
» Grüße
» Altgeselle

Hallo, das ist mir klar.^^ Ich vergleiche ja auch nicht Blindleistung mit der ideal berechneten Energie bzw. Arbeit - Sondern:

Die aus der Inegration meiner Messwerte (Leistung) entstehen Arbeit mit der bereits erwähnten "ideal" berechneten.

Die Arbeit aus den Messwerten ist höher als der ideale maximalwert (ca. 40%), was sich nicht mit einem Digitalisierungsfehler durc die Messung mittels PC-Schnittstelle (bei der verwendeten Samplingrate und Zeit)
erklären lässt.
- Ich hatte jetzt vielmehr vermutet, dass ich anstelle meiner gewünschten Leistung über dem Kondensator die Arbeit aus einer Scheinleistung (siehe auch Diagram: I und U asynchron)ermittelt habe.

Deshalb wollte ich auch wissen ob ich mit meinen Messpunkten und der Multiplikation der Messwerte die Schein- oder Blindleistung berechnet habe (?).

Nochmals Danke für die Mühe sich so viel Text anzutun. ^^

Altgeselle(R)

E-Mail

21.11.2008,
22:04

@ Yuraku

Messung (RC): Schein- oder Blindleistung?

» » Ist das eine reale oder simulierte Messung?
»
» Eine reale.
»
» Mich hat dabei nur gewundert, dass die indirekt gemessene* Energie über
» dem Kondensator, um ca. 50% größer ist als die die mittels Wc = 1/2*U²*C
» ideal berechnete Energie.
»
» *(, - Messwerte für P mittels Summation integriert, also
» Summe[Messwert(t)*dt], wobei dt = 1/(Samplingfrequenz ist)
»
» Der Digitalisierungsfehler sollte bei der Messung maximal 10% sein; zumal
» ich bei dem Kurvenverlauf eher einen kleineren Wert als die ideal
» berechnte erwartet hätte.
» (anhand des Digitalisierungsfehlers)

Hallo,
liegt hier eventuell ein Denkfehler vor? Die Energie in
einem Kondensator W=0,5*C*U^2 wird in Ws angegeben und ist
nicht mit der Blindleistung Q=u*i identisch bzw, vergleichbar.
Im zeitlichen Verlauf ändern sich die Werte für u, i ständig
und man könnte zu jedem Zeitpunkt die Momentanwerte von
W und Q berechnen. Die Energie W wird zum Ende des Vorgangs
am Größten sein während der Momentanwert der Blindleistung
ein Maximum zeigt und dann wieder abfällt.
Dennoch: die Werte für W und Q sind physikalisch etwas
völlig Anderes, ein Vergleich der Zahlenwerte ist nicht
sinnvoll.
Grüße
Altgeselle

Yuraku

E-Mail

21.11.2008,
21:41

@ Nephazz

Messung (RC): Schein- oder Blindleistung?

» Ist das eine reale oder simulierte Messung?

Eine reale.

Mich hat dabei nur gewundert, dass die indirekt gemessene* Energie über dem Kondensator, um ca. 50% größer ist als die die mittels Wc = 1/2*U²*C ideal berechnete Energie.

*(, - Messwerte für P mittels Summation integriert, also Summe[Messwert(t)*dt], wobei dt = 1/(Samplingfrequenz ist)

Der Digitalisierungsfehler sollte bei der Messung maximal 10% sein; zumal ich bei dem Kurvenverlauf eher einen kleineren Wert als die ideal berechnte erwartet hätte.
(anhand des Digitalisierungsfehlers)

Nephazz

21.11.2008,
21:21

@ Nephazz

Messung (RC): Schein- oder Blindleistung?

Ist das eine reale oder simulierte Messung?