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Board-AnsichtWirkleistung einer PWM-angesteuerten Spule (Elektronik)
Hallo zusammen.
Es soll die Wirkleistung (Verlustleistung) einer Spule berechnet werden, welche mittels PWM angesteuert wird.
Voraussetzungen:
- Ersatzschaltbild einer realen Spule durch Reihenschaltung aus Widerstand R und Induktivtät L
- es wird nur der stationäre Fall betrachtet
- Wirkleistung entsteht nur am Widerstand
Anlegen einer sinusförmigen Wechselspannung:
Die Effektivwerte U_R und U_L sind 90° phasenverschoben im Zeigerdiagramm eingezeichnet und addieren sich geometrisch zur Gesamtspannung U. Der Effektivstrom I ist phasengleich mit U_R und schließt mit der Gesamtspannung den Winkel phi ein. Für die Wirkleistung ergibt sich daraus P=I*U*cos(phi).
Nach dem Zeigerdiagramm gilt cos(phi)=U_R/U und damit P=I*U_R bzw. P=I²*R. Durch Messung des Wicklungswiderstands und des Effektivstroms kann somit die Wirkleistung berechnet werden.
Anlegen einer pulsweitenmodulierten Spannung:
Hier überlagern sich mehrere Frequenzen in der Spannung. Die Impedanz ändert sich frequenzabhängig, damit ebenso die Spannungsabfälle U_R und U_L, wodurch jeder Frequenz ein eigenes Zeigerdiagramm zugeordnet werden kann. Entsprechend leisten über U_R alle Frequenzanteile einen Anteil zur Wirkleistung.
Meine Frage ist, ob sich die Wirkleistung auch hier noch mit P=I²*R berechnen lässt, da ja eigentlich sämtliche noch wirksamen Frequenzen im Strom überlagert sind. Ich bin nämlich nicht wirklich erpicht darauf, die Beiträge sämtlicher Frequenzanteile einzeln zu berechnen und zu überlagern. :o)
Vielen Dank für Eure Hilfe!
Gesamter Thread:
, 12.02.2008, 18:55, 13.02.2008, 11:44