Forum

Einloggen | Registrieren | RSS  

Leinad

E-Mail

29.05.2012,
19:23
 

Gleichrichter (Schaltungstechnik)

Servus,
also ich mach gerade eine Ausbildung zum Mechatroniker und bin noch ein bißchen unbewandert in Sachen Gleichrichter.
Folgender Problemstellung geht es auf den Grund zu gehen:
Bei einem M1U Gleichrichter gilt ja Ue=0,45*Ua, und da ist schon meine Frage, die mir selbst dr große Hahn, Gockel nicht beantworten konnte, warum Faktor 0,45?
Mein Gedankengang war: 230V AC effektiv, eine Halbwelle weg, macht am Ende 115V also Faktor 0,5 effektiv. Wäre doch logisch oder? Wo verschwinden jetzt denn die restlichen 5%? Wenn ich mal davon ausgehen, das die eine Diode da 0,7V verschluckt, bleiben immernoch 114,3V - lt. Formel sind es aber nur 103,5V.
Also um es kurz zu machen: Wie kommt man rein rechnerisch auf die 0,45 bei M1U bzw. analog zu 0,9 bei B2U?

LG Daniel

x y

29.05.2012,
20:51

@ Leinad

Gleichrichter

» Bei einem M1U Gleichrichter gilt ja Ue=0,45*Ua,

Wo soll das so stehen?



» große Hahn, Gockel

http://de.wikipedia.org/wiki/Googol

Leinad

29.05.2012,
21:13

@ x y

Gleichrichter

» » Bei einem M1U Gleichrichter gilt ja Ue=0,45*Ua,
»
» Wo soll das so stehen?
»
»
»
» » große Hahn, Gockel
»
» http://de.wikipedia.org/wiki/Googol

^^in fast jedem Tabellenbuch was irgendwie relevant ist, teilweise auch in der Form: Ue/Ua=0,45 oder Ud/U1=0,45, aber darum gehts doch nicht. Die 0,45 gilt es rechnerisch zu begründen. Und da schweigen die Gelehrten bis jetzt.

Kendiman

29.05.2012,
21:25

@ Leinad

Gleichrichter

» Servus,
» also ich mach gerade eine Ausbildung zum Mechatroniker und bin noch ein
» bißchen unbewandert in Sachen Gleichrichter.
» Folgender Problemstellung geht es auf den Grund zu gehen:
» Bei einem M1U Gleichrichter gilt ja Ue=0,45*Ua, und da ist schon meine
» Frage, die mir selbst dr große Hahn, Gockel nicht beantworten konnte,
» warum Faktor 0,45?
» Mein Gedankengang war: 230V AC effektiv, eine Halbwelle weg, macht am Ende
» 115V also Faktor 0,5 effektiv. Wäre doch logisch oder? Wo verschwinden
» jetzt denn die restlichen 5%? Wenn ich mal davon ausgehen, das die eine
» Diode da 0,7V verschluckt, bleiben immernoch 114,3V - lt. Formel sind es
» aber nur 103,5V.
» Also um es kurz zu machen: Wie kommt man rein rechnerisch auf die 0,45 bei
» M1U bzw. analog zu 0,9 bei B2U?
»
» LG Daniel

Hallo Daniel,
wenn man in einen Wechselstromkreis eine Diode einfügt, dann halbiert sich die Leistung des Verbrauchers
und nicht die Spannung am Verbraucher (Lastwiderstand)!
Die Spannung geht dabei auf den Wert 0,707 (Wurzel 2) zurück.
Aus 230 V werden 162,6 V effektiv. Nur meßbar mit einem echt Effektivwert Digitalvoltmeter
oder mit einem analogen Dreheisen Messwerk.

Nach dem Gleichrichter erwartet man Gleichspannung. In Wirklichkeit ist da aber eine pulsierende
Halbwelle. Misst man mit einem Drehspulinstrument, das aber nur den arithmetischen Mittelwert messen kann,
so erhält man den 0,45 fachen Wert der effektiven Eingangswechselspannung.
Das sind dann 103,5 V arithmetischer Mittelwert mit Drehspulinstrument gemessen.
Auf den Spitzenwert der Eingangsspannung bezogen ist das nur noch 0,318 fache.

Zwischen Effektivwert und arithmetischem Mittelwert gibt es Umrechnungsfaktoren.
Bei Einweggleichrichtung 0,45 bei Zweiweggleichrichtung 0,9.

Der Einsatz von Messgeräten erfordert vorher die Überlegung, ob man den
Effektivwert oder den arithmetischen Mittelwert messen will und ob man auch das richtige
Messgerät hat. Analoge Drehspulmesswerke messen immer den arithmetischen Mittelwert.
Wechselspannungen und Wechselströme sind damit eigentlich nicht messbar.
Bei Wechselpannungen und Wechselströmen ist der arithmetische Wert immer 0
Um damit aber auch Wechselspannungen messen zu können, wird diese gleichgerichtet und die Skala
entsprechend neu geeicht. Ist aber nur bei reinen sinusförmigen Wechselspannungen oder Wechselströmen genau.
Den echten Effektivwert kann man nur mit einem Dreheisenmesswerk messen oder man verwendet
moderne digitale Multimeter, die mit hohem Aufwand den Effektivwert (TRMS) ermitteln.
Gruß Kendiman

x y

29.05.2012,
21:27

@ Leinad

Gleichrichter

» Ud/U1=0,45,

Aha, da kommen wir der Sache schon näher.


» aber darum gehts doch nicht.

Oh doch, genau darum gehts.

http://www.didactronic.de/Halbleiter+Dioden/M1U.htm

Leinad

29.05.2012,
22:09

@ Kendiman

Gleichrichter

» » Servus,
[snip snap]

» » Also um es kurz zu machen: Wie kommt man rein rechnerisch auf die 0,45
» bei
» » M1U bzw. analog zu 0,9 bei B2U?
» »
» » LG Daniel
»
» Hallo Daniel,
» wenn man in einen Wechselstromkreis eine Diode einfügt, dann halbiert sich
» die Leistung des Verbrauchers

^^ja eben nicht so offensichtlich, logischerweilse wäre die 1/4, Spannung halbiert und Strom halbiert macht: 1/2 * 1/2 = 1/4, da P=U*I, hatte heut aber n Beispiel da wurden aus 1500W ca. 303W, macht mit den 0,45 auch wieder Sinn, klährt aber immer noch nicht die 0,45. Logisch wären mir aber 1500/4W also 375W.

» und nicht die Spannung am Verbraucher (Lastwiderstand)!
» Die Spannung geht dabei auf den Wert 0,707 (Wurzel 2) zurück.
» Aus 230 V werden 162,6 V effektiv. Nur meßbar mit einem echt Effektivwert
» Digitalvoltmeter
» oder mit einem analogen Dreheisen Messwerk.

[snip snap]

^^naja oder maximal 325V, was ja meines Wissens die Spitzen am 230V AC Netz sind, da die 230V ja schon der Effektivwert sind. Das pulsieren der Gleichspannung ist ja klar. Also wenn ich die 325V Sinuskurve "zerhacke" bekomm ich 230V "glatt". Gleichgerichtet, also die Unterwelle unter N weg, macht bis dato theoretisch noch 115V. Ist ja erstmal eine triviale Integralrechnung.

» Zwischen Effektivwert und arithmetischem Mittelwert gibt es Umrechnungsfaktoren. Bei Einweggleichrichtung 0,45 bei Zweiweggleichrichtung 0,9.

^^genau, und wer/wie/was sagt, das das 0,45/0,9 sind?
Das muß doch rechnerisch herzuleiten sein.

» Der Einsatz von Messgeräten erfordert vorher die Überlegung, ob man den
» Effektivwert oder den arithmetischen Mittelwert messen will und ob man
» auch das richtige
» Messgerät hat. Analoge Drehspulmesswerke messen immer den arithmetischen
» Mittelwert.
» Wechselspannungen und Wechselströme sind damit eigentlich nicht messbar.

[snip snap]

Ein Meßgerät hin oder her, das kann mir im Zweifelsfall auch 37,5Grad anzeigen, wenn ich es unter der Achsel trage. Sry ist mir nicht logisch genug, nur weil ein Messgerät das anzeigt.

Also ich möchte, falls ich mich bisher etwas mißverständlich ausgedrückt habe, gerne wissen, warum ausgerechnet Faktor 0,45/0,9. Gibt es da wirklich keine Herleitung?

» Gruß Kendiman

Danke soweit erstmal Kendiman, aber ich bin immer noch nicht bei des Pudels Kern angelangt :-(

Leinad

29.05.2012,
22:20

@ Leinad

Gleichrichter

ok, ich glaub jetzt hab ichs, dank x,y's link.

merci

Kendiman

30.05.2012,
15:14

@ Leinad

Gleichrichter

» ^^ja eben nicht so offensichtlich, logischerweilse wäre die 1/4, Spannung
» halbiert und Strom halbiert macht: 1/2 * 1/2 = 1/4, da P=U*I, hatte heut
» aber n Beispiel da wurden aus 1500W ca. 303W, macht mit den 0,45 auch
» wieder Sinn, klährt aber immer noch nicht die 0,45. Logisch wären mir aber
» 1500/4W also 375W.
»
» » und nicht die Spannung am Verbraucher (Lastwiderstand)!
» » Die Spannung geht dabei auf den Wert 0,707 (Wurzel 2) zurück.
» » Aus 230 V werden 162,6 V effektiv. Nur meßbar mit einem echt
» Effektivwert
» » Digitalvoltmeter
» » oder mit einem analogen Dreheisen Messwerk.
»
» [snip snap]
»
» ^^naja oder maximal 325V, was ja meines Wissens die Spitzen am 230V AC
» Netz sind, da die 230V ja schon der Effektivwert sind. Das pulsieren der
» Gleichspannung ist ja klar. Also wenn ich die 325V Sinuskurve "zerhacke"
» bekomm ich 230V "glatt". Gleichgerichtet, also die Unterwelle unter N weg,
» macht bis dato theoretisch noch 115V. Ist ja erstmal eine triviale
» Integralrechnung.

» ^^genau, und wer/wie/was sagt, das das 0,45/0,9 sind?
» Das muß doch rechnerisch herzuleiten sein.

» [snip snap]
»
» Ein Meßgerät hin oder her, das kann mir im Zweifelsfall auch 37,5Grad
» anzeigen, wenn ich es unter der Achsel trage. Sry ist mir nicht logisch
» genug, nur weil ein Messgerät das anzeigt.
»
» Also ich möchte, falls ich mich bisher etwas mißverständlich ausgedrückt
» habe, gerne wissen, warum ausgerechnet Faktor 0,45/0,9. Gibt es da
» wirklich keine Herleitung?
»
» » Gruß Kendiman
»
» Danke soweit erstmal Kendiman, aber ich bin immer noch nicht bei des
» Pudels Kern angelangt :-(




Hallo,

» Ein Meßgerät hin oder her, das kann mir im Zweifelsfall auch 37,5Grad
» anzeigen, wenn ich es unter der Achsel trage. Sry ist mir nicht logisch
» genug, nur weil ein Messgerät das anzeigt.

ich überlege immer noch, wie ich so eine Aussage deuten soll !?

Hier noch einmal eine Zusammenfassung:
Bei jeder Spannung und bei jedem Strom gibt es arithmetische Mittelwerte und
Effektivwerte.
Beide Werte sind von Bedeutung und nicht immer gleich.
Gerade in der Wechselstromtechnik ist zwischen diesen Werten genau zu unterscheiden.
Bei Wikipedia gibt es die entsprechenden Formeln.
Damit kann man die Werte berechnen.

» ^^genau, und wer/wie/was sagt, das das 0,45/0,9 sind?
Du selbst, wenn Du nachgerechnet hast.

Setzt man den Effektivwert einer Wechselspannung ins Verhältnis zu dem
arithmetischen Mittelwert einer Gleichspannung die durch eine Einweggleichrichtung
erzeugt wurde, so ist der Umrechnungsfaktor 0,45

Wenn man also etwas messen will, so muss man das richtige Messgerät wählen und auch
wissen,wann man den Effektivwert oder den arithmetischen Mittelwert misst.
Welches Messgerät was misst hatte ich schon erklärt. Es geht nicht immer nur um "die Spannung"
Effektivwert und arithmetischer Mittelwert sind auch zu berücksichtigen.
Spannung ist nicht immer gleich Spannung und Strom ist nicht immer gleich Strom.

Nur die Unwissenden messen im Zweifelsfall auch 37,5 Grad, wie du schon sagtest.

» ^^naja oder maximal 325V, was ja meines Wissens die Spitzen am 230V AC
» Netz sind, da die 230V ja schon der Effektivwert sind. Das pulsieren der
» Gleichspannung ist ja klar. Also wenn ich die 325V Sinuskurve "zerhacke"
» bekomm ich 230V "glatt". Gleichgerichtet, also die Unterwelle unter N weg,
» macht bis dato theoretisch noch 115V. Ist ja erstmal eine triviale
» Integralrechnung.

Glatter Holzweg !!
Ein durch eine Wechselspannung gespeister Verbraucher erhält 2 mal je Periode
die entsprechende Leistung. Auch die negative Halbwelle ist positive Leistung.
Etwas vereinfacht:
Pges = +U * +I und -U * -I . plus mal plus bleibt plus, minus mal minus wird plus
Wird durch Einfügen einer Diode die negative Halbwelle zurückgehalten, so fehlt der
Anteil P = -U * -I . Damit halbiert sich die Leistung.

Man kann es auch mit der Pulsweitensteuerung erklären. Es wird durch die Diode eine
Pause einer Halbwelle eingefügt, in der keine Leistung zur Verfügung steht.

» macht bis dato theoretisch noch 115V. Ist ja erstmal eine triviale
» Integralrechnung.

Du machst aber einfach aus 230 V die 115 V und das ist falsch.


Gruß Kendiman