Hallo,
Hatte ja schon einen Thread zu ähnlichem thema, nun möchte ich das thema
Untererregung und übererregung nochmal expliziet hier in diesem Thread
ansprechen.
Untererregt beim Motor heißt doch, das die Gegenknduktionsspannung oder
Up kleiner als Die Statorspannunnug sind. Da jetzt schon meine frage:
ist Up überhaupt gleich der gegeninduktionsspannung?
So im letzten thread habe ich ja schon gesagt, wenn die
induktionsspannung bei unterregung im leerlauf in der gleichen phase
liegt wie die statorspannung , ist die energie die die quelle abgibt
nicht gleich der blindenergie die in der statorwicklung entsteht. Wo ist
der rest?
Da ist jetzt die nächste Frage.
Die Reaktanz Rd ist das überhaupt die Statorwicklung?
Und wodurch verändert sich diese bei untererregung??
Ich habe gelesen, dass es auch beim Synchrongenerator untererregung und
übererregung gibt. Doch wie kann das sein? Wenn ich den erregerstrom im
im rotor ändere, wird bei gleicher drehzahl die z.b angeschlossene lampe
halt einfach dunkler/heller was bedeutet hier unter und übererregung?
Jan R. schrieb:> ist Up überhaupt gleich der gegeninduktionsspannung?> ...> Die Reaktanz Rd ist das überhaupt die Statorwicklung?
Das sind erstmal einfach nur Formelzeichen, die kann jeder nach belieben
definieren. Solche Fragen sind nur dann sinnvoll, wenn du das
Ersatzschaltbild dazu zeigst, in dem diese Formelzeichen vorkommen.
Jan R. schrieb:> Ich habe gelesen, dass es auch beim Synchrongenerator untererregung und> übererregung gibt. Doch wie kann das sein? Wenn ich den erregerstrom im> im rotor ändere, wird bei gleicher drehzahl die z.b angeschlossene lampe> halt einfach dunkler/heller was bedeutet hier unter und übererregung?
Das bezieht sich auf den Betrieb an einem Stromnetz, also wenn der
Generator in ein bestehendes Netz einspeist; die Klemmenspannung wird
dabei vom Netz vorgegeben.
Übererregt bedetet dann, dass die EMK-Spannung größer als die
Netzspannung ist, bei Unterregung ist diese kleiner.
uebererregung bedeutet, die EMK ist groesser als die Netzspannung und
die Machine erscheint kapazitiv. Untererreging bedeutet die EMK ist
kleiner als das Netz und die Maschine erscheint induktiv. Eine
Synchronmaschine ohne Netz geht vielleicht als Freilaufender Generator.
aber das ist dann was anderes.
Und wie ist das bei einem synchronmotor dann möglich, dass im Leerlauf,
die gesamte Energie wieder zurückläuft sind die gegeninduktionsspannung
und Netzspannung da in gleicher Phase bei untererregung im Leerlauf.
Jan R. schrieb:> Und wie ist das bei einem synchronmotor dann möglich, dass im Leerlauf,> die gesamte Energie wieder zurückläuft sind die gegeninduktionsspannung> und Netzspannung da in gleicher Phase bei untererregung im Leerlauf.
Die frage steht noch.
Jan R. schrieb:> ... sind die gegeninduktionsspannung> und Netzspannung da in gleicher Phase bei untererregung im Leerlauf.
Im Leerlauf hat die EMK-Spannung zur Netzspannung keine
Phasenverschiebung, das ist sozusagen die Definition des Leerlaufs. Das
gilt auch für Über- und Untereregung.
Bei Untererregung ist die EMK-Spannung niedriger als die Netzspannung.
Während einer kompletten positiven Halbwelle ist die Netzspannung immer
größer als die EMK-Spannung, der Strom steigt also während der
kompletten positiven Halbwelle ständig an.
Beim Nulldurchgang am Ende der positiven Halbwelle ist die
Spannungsdifferenz 0, also ist hier di/dt = 0.
Danach kommt die negative Halbwelle. Hier ist die Netzspannung kleiner
als die EMK-Spannung, so dass der Strom während der komlpletten
negativen Halbwelle ständig kleiner wird, am Ende der Halbwelle erreicht
der Strom das Minimum und di/dt ist auch wieder 0.
Der Strom hat also genau 90° Phasenverschiebung zur Spannung und ist
damit ein reiner Blindstrom; es wird keine Wirkleistung umgesetzt.
> Die frage steht noch.
Idealfall: Ohmsche Widerstände sind vernachlässigbar:
Ist die Synchronmaschine 'genau richtig' erregt, erzeugt also die
gleiche 'Generator'spannung, wie das Netz, fliesst kein Strom.
Ist diese Generatorspannung der Maschine kleiner oder grösser, fliesst
ein Ausgleichsstrom.
Der ist um +/-90° gegenüber der Netzspannung versetzt, voreilend oder
nacheilend, je nachdem, welche Spannung grösser ist.
Beitrag "Re: Synchronmaschine und energieerhaltung."
Johannes E. schrieb:> Jan R. schrieb:>> ... sind die gegeninduktionsspannung>> und Netzspannung da in gleicher Phase bei untererregung im Leerlauf.>> Im Leerlauf hat die EMK-Spannung zur Netzspannung keine> Phasenverschiebung, das ist sozusagen die Definition des Leerlaufs. Das> gilt auch für Über- und Untereregung.>> Bei Untererregung ist die EMK-Spannung niedriger als die Netzspannung.> Während einer kompletten positiven Halbwelle ist die Netzspannung immer> größer als die EMK-Spannung, der Strom steigt also während der> kompletten positiven Halbwelle ständig an.> Beim Nulldurchgang am Ende der positiven Halbwelle ist die> Spannungsdifferenz 0, also ist hier di/dt = 0.> Danach kommt die negative Halbwelle. Hier ist die Netzspannung kleiner> als die EMK-Spannung, so dass der Strom während der komlpletten> negativen Halbwelle ständig kleiner wird, am Ende der Halbwelle erreicht> der Strom das Minimum und di/dt ist auch wieder 0.>> Der Strom hat also genau 90° Phasenverschiebung zur Spannung und ist> damit ein reiner Blindstrom; es wird keine Wirkleistung umgesetzt.
Du widersprichst dir doch selbst. Die Gegeninduktion ist deiner Meinung
im leerlauf auch bei untererregung Phasengleich mit der Netztspannung.
Wenn das wirklich so ist Herzlichen
glückwunsch du hast soeben den Energieerhaltungssatz widerlegt. Die
haben bestimmt schon nen Nobelpreis für dich.
Nen Spaß beiseite.
Habe ich doch bereits widerlegt. so kann es nicht sein die
gegeninduktionsspannung muss im Leerlauf bei Untererregung eine
phasenverschiebung habe. Denn.
Das Netz gibt 230V bei 10A aus. (Nur ein Beispiel)
Der untererregte Rotor gibt aber nur 115V zurück.
Soweit ich verstanden habe ist die Reaktanz die Statorspule.
In dieser gibt es jetzt eine Blindleistung von 115V*10A =1150var
die gesammte Blindleistung ist 230*10 =2300var
Logischerweise Ist die energie die in der Reaktanz gespeichert wird
jetzt nur die hälfte der Gesammtenergie. Wo ist der Rest. Das möchte ich
wissen.
Jan R. schrieb:> glückwunsch du hast soeben den Energieerhaltungssatz widerlegt. Die> haben bestimmt schon nen Nobelpreis für dich.
Bitte halte dich mit solchen Kommentaren etwas zurück, wenn du möchtest,
dass man dir auf deine Fragen antwortet.
> Habe ich doch bereits widerlegt. so kann es nicht sein die> gegeninduktionsspannung muss im Leerlauf bei Untererregung eine> phasenverschiebung habe.
Was meinst du damit? Was hast du wiederlegt? Hast du meine Erklärung
dazu überhaupt gelesen bzw. verstanden?
Wenn du darin einen Fehler siehst, dann sag bitte, was deiner Meinung
nach daran falsch sein soll; wenn du es nicht verstanden hast, dann
stell dazu eine Frage oder sag, was du daran nicht verstehst.
Aber sag nicht einfach, dass es falsch ist, ohne das irgendwie zu
begründen.
> Denn.> Das Netz gibt 230V bei 10A aus. (Nur ein Beispiel)
Das "Netz" gibt nur eine Spannung aus (z.B. 230 V), der Strom wird von
der Last definiert.
> Der untererregte Rotor gibt aber nur 115V zurück.
Die Spannung wird nicht "zurückgegeben", das ist einfach die
EMK-Spannung im Motor.
> Soweit ich verstanden habe ist die Reaktanz die Statorspule.> In dieser gibt es jetzt eine Blindleistung von 115V*10A =1150var
Die Differenz-Spannung zwischen Netz- und EMK-Spannung liegt an der
Stator-Streuinduktivität an, das wären in diesem Beispiel 115V. Je nach
Induktivität stellt sich ein bestimmter Strom ein, z.B. 10 A.
> die gesammte Blindleistung ist 230*10 =2300var> Logischerweise Ist die energie die in der Reaktanz gespeichert wird> jetzt nur die hälfte der Gesammtenergie. Wo ist der Rest. Das möchte ich> wissen.
Die 10 A, welche durch die Streuinduktivität fließen, fließen auch durch
die Spannungsquelle im ESB (EMK-Spannung), dort hat man auch nochmal 115
V.
Also sind das nochmal 1150 var Blindleistung (aber nur, wenn
Netz-Spannung und EMK-Spannung in Phase sind!); die Summe ist also
gleich der gesamten Blindleistung.
Wo siehst du da jetzt ein Problem?
Johannes E. schrieb:> Jan R. schrieb:>> glückwunsch du hast soeben den Energieerhaltungssatz widerlegt. Die>> haben bestimmt schon nen Nobelpreis für dich.>> Bitte halte dich mit solchen Kommentaren etwas zurück, wenn du möchtest,> dass man dir auf deine Fragen antwortet.>
Tut mir leid, hae doch aber gesagt, das es ein spass war.
>> die gesammte Blindleistung ist 230*10 =2300var>>> Logischerweise Ist die energie die in der Reaktanz gespeichert wird>> jetzt nur die hälfte der Gesammtenergie. Wo ist der Rest. Das möchte ich>> wissen.>> Die 10 A, welche durch die Streuinduktivität fließen, fließen auch durch> die Spannungsquelle im ESB (EMK-Spannung), dort hat man auch nochmal 115> V.
Welche Spannungsquelle meinst du jetzt hier.
die Netztspannunsquelle
oder die gegeninduktion.
Ich gehe jetzt einfach mal von der Gegeninduktion aus.
Habe mir dazu mal was überegt.
Bei untererregung fließt im leerlauf ja auch ein strom durch die
statorwicklung.
Der Rotor erfährt also eine Kraft. Die andere hälfte der energie geht
also in kinetische Rotations Energie über. Der Rotor beschleunigt
leicht, gibt diese Energie an der nächsten Wicklung wieder ab und
bremmst dadurch wieder. (Daher vielleicht auch der Name Phasenschieber?)
So da kommt jetzt aber auch schon das nächste was ich mir nicht
vorstellen kann, dass der Rotor beschleunigt (Sprich Energie aufnimmt)
denn dann wäre ja alles nichtmehr synchron oder ist das tatsächlich so?
> Also sind das nochmal 1150 var Blindleistung (aber nur, wenn> Netz-Spannung und EMK-Spannung in Phase sind!); die Summe ist also> gleich der gesamten Blindleistung.>> Wo siehst du da jetzt ein Problem?
Jan R. schrieb:> Welche Spannungsquelle meinst du jetzt hier.> die Netztspannunsquelle oder die gegeninduktion.
Natürlich die Gegeninduktion.
Jan R. schrieb:> Bei untererregung fließt im leerlauf ja auch ein strom durch die> statorwicklung.> Der Rotor erfährt also eine Kraft.
Nicht zwingend. Eine Kraft hat man nur dann, wenn ein Strom fließt, der
nicht parallel zum Flusswinkel ist.
Da die EMK-Spannung die Ableitung des (verketteten) Flusses ist, erzeugt
ein Strom genau dann keine Kraft, wenn er um genau 90° zur
EMK-Spannung phasenverschoben ist.
Sobald eine Kraft erzeugt wird, ist es der Motor nicht mehr im Leerlauf,
deine Frage bezieht aber auf den Leerlauf!
Jan R. schrieb:> Die andere hälfte der energie geht> also in kinetische Rotations Energie über. Der Rotor beschleunigt> leicht, gibt diese Energie an der nächsten Wicklung wieder ab und> bremmst dadurch wieder.
Nein, es gibt weder eine Kraft noch eine Beschleunigung.
Dann erkläre mir doch bitte, wo diese Energie hingeht. Nach meinem
beispiel nach, sind 1150var in der Statorspule wo sind die anderen wo
ist die energie bevor sie zurück zur spannungsquelle fließt ja wohl
nicht in der statorspule da ist nur die hälfte. Da bleibt doch nurnoch
die möglichkeit der kinetischen Energie.
Bitte erkläre das doch, du machst den gleichen Fehler wie ich vorhin
nämlich einfach sagen, das ist falsch aber nicht beschreiben wo die
Energie steckt.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/ab/Vereinfachtes_Ersatzschaltbild_Synchronmaschine_am_Netz.svg> Die 10 A, welche durch die Streuinduktivität fließen, fließen auch durch> die Spannungsquelle im ESB (EMK-Spannung), dort hat man auch nochmal 115> V.
habe hier mal ein seeehr einfaches ersatzschaltbild. Xd ist doch die
Statorwicklung.
Die Spannungsquelle Up nimmt Strom entgegen ihrer spannungsrichtung auf
Wie du schon bereits esagt hast. Also nimmt sie Energie auf in welcher
Form. Und das wichtigste wie gibt sie sie wider ab. Wenn die Spannung in
gleicher phase bei gleicher frequenz ist, könnte diese ja nie energie
abgeben.
>Also sind das nochmal 1150 var Blindleistung (aber nur, wenn>Netz-Spannung und EMK-Spannung in Phase sind!); die Summe ist also>gleich der gesamten Blindleistung.>Wo siehst du da jetzt ein Problem?
Das ich nicht weiß in welcher form Der Rotor die energie aufnimmt und
wie er sie abgibt.
Jan R. schrieb:> Dann erkläre mir doch bitte, wo diese Energie hingeht. Nach meinem> beispiel nach, sind 1150var in der Statorspule wo sind die anderen wo> ist die energie bevor sie zurück zur spannungsquelle fließt ja wohl> nicht in der statorspule da ist nur die hälfte. Da bleibt doch nurnoch> die möglichkeit der kinetischen Energie.
Das einphasige Ersatzschaltbild (das in deinem Link) ist dazu da, dass
man damit rechnen kann; es beschreibt nicht alle physikalischen
Eigenschaften und Vorgänge in einem Motor.
Dieses ESB enthält eine Spannungsquelle für die EMK-Spannung, die
verhält sich wie eine ideale Spannungsquelle, man kann also beliebig
viel Strom da durch schicken, die Spannung behält immer einen bestimmten
Wert. Wenn man Strom fließen lässt, der der Spannung entgegengesetzt
ist, dann nimmt diese Spannungsquelle Energie auf und in der anderen
Richtung gibt sie Energie ab.
Das hast du vollkommen richtig verstanden.
Ein realer Synchronmotor hat allerdings üblicherweise 3 Phasen und
dieses einphasige ESB gilt nur dann, wenn diese drei Phasen symmetrisch
mit 120° Phasenverschiebung betrieben werden.
Das bedeutet, wenn in einer Phase gerade Energie in die Spannungsquelle
eingespeist wird, wird im gleichen Moment in einer anderen Phase Energie
ins Stromnetz abgegeben. Im Leerlauf, wenn also kein Drehmoment erzeugt
wird, ist die Summe der Momentan-Leistungen auf allen drei Phasen 0.
Beim 3-phasigen Motor wird nur in der Statorinduktivität Energie aus der
Blindleistung gespeichert. Die Blindleistung, die in die Spannungsquelle
reingeht, wird auf einer (oder auch zwei) anderen Phase sofort wieder
ins Netz zurückgespeist.
ah stimmt, wenn beide spannungen negativ sind, hat der Strom der EMK
Quelle ein Positives Vorzeichen ok. dann hab ichs. Und bei übererregung
ist das gaze entsprechen umgekehrt ist das richtig?
> Jan R. schrieb:>> Ich habe gelesen, dass es auch beim Synchrongenerator untererregung und>> übererregung gibt. Doch wie kann das sein? Wenn ich den erregerstrom im>> im rotor ändere, wird bei gleicher drehzahl die z.b angeschlossene lampe>> halt einfach dunkler/heller was bedeutet hier unter und übererregung?>> Das bezieht sich auf den Betrieb an einem Stromnetz, also wenn der> Generator in ein bestehendes Netz einspeist; die Klemmenspannung wird> dabei vom Netz vorgegeben.>> Übererregt bedetet dann, dass die EMK-Spannung größer als die> Netzspannung ist, bei Unterregung ist diese kleiner.
Nochmal dazu
Kann man sich das wie da oben in dem vereinfachten ESB vorstellen..
Da liegen jetzt aber 355V Spitzenspannung am lastwiderstand an.
Würde eine übererregte Maschine das Netz nicht immer ein wenig
beeinflussen.?
Ich hab halt keine Ahnung wie das ersatzschaltbild eines netztes ist.
Jan R. schrieb:> ah stimmt, wenn beide spannungen negativ sind, hat der Strom der EMK> Quelle ein Positives Vorzeichen ok.
Ich habe das Gefühl, dass du es noch nicht wirklich verstanden hast.
In der negativen Halbwelle sind beide Spannungen negativ, die
Netzspannung ist negativer als die EMK-Spannung. Also liegt an der
Stator-Induktivität eine negative Spannung an.
Am Beginn der negativen Halbwelle ist der Strom in der
Statorinduktivität und damit auch in der EMK-Quelle allerdings noch auf
dem positiven Maximum. Durch die negative Spannung sinkt der Strom und
erreicht in der Mitter der Halbwelle den Nullpunkt. Danach ist der Strom
negativ und erreicht am Ende der Halbwelle das negative Maximum.
Der Strom ist also zur Spannung um 90° phasenverschoben.
Jan R. schrieb:> Kann man sich das wie da oben in dem vereinfachten ESB vorstellen..
Was soll denn das darstellen? Welche Spannungsquelle ist das Netz und
was der Generator? Warum hast du für den Generator nicht das ESB mit
Induktivität verwendet?
> Würde eine übererregte Maschine das Netz nicht immer ein wenig> beeinflussen.?
Bei dieser ganzen Betrachtung geht man davon aus, dass das Netz ideal
ist, also keinen ohmschen Widerstand und keine Induktivität hat.
Das ist natürlich nicht ganz korrekt, in der Realität gibt es schon eine
Beeinflussung durch einen Generator, der über- oder untererregt ist.
Allerdings ist die normalerweise eher gering, da das Netz eine kleinere
Impedanz als der Generator hat.
>Allerdings ist die normalerweise eher gering, da das Netz eine kleinere
Impedanz als der Generator hat.
Eine Frage der Maschine und des Netzes. Es muss je nicht zwingend eine
kleine Maschine in einem Keller sein. Dasselbe gilt fuer einen 100MW
Generator, oder fuer eine Maschine nach einigen Kilometern Freileitung.
In diesen Faellen wird es dann komplizierter. Wie kriegt man ein
stabiles Netz, wenn die Maschine das Netz beeinflusst.
Johannes E. schrieb:> Jan R. schrieb:>> ah stimmt, wenn beide spannungen negativ sind, hat der Strom der EMK>> Quelle ein Positives Vorzeichen ok.>> Ich habe das Gefühl, dass du es noch nicht wirklich verstanden hast.>
Wo soll deiner Meinung nach dann der Moment sein wo Energie ans Netz
begeben wird.
Jan R. schrieb:> Johannes E. schrieb:>> Jan R. schrieb:>>> ah stimmt, wenn beide spannungen negativ sind, hat der Strom der EMK>>> Quelle ein Positives Vorzeichen ok.>>>> Ich habe das Gefühl, dass du es noch nicht wirklich verstanden hast.>>> Wo soll deiner Meinung nach dann der Moment sein wo Energie ans Netz> begeben wird.
Wenn beide Spannungen negativ sind, liegt an der Induktivität im ESB
eine negative Spannung an.
Wenn die Netz- und EMK-Spannung in Phase sind, dann ist im
Spannungsnulldurchgang der Strom auf seinem Maximalwert und wird dann
kleiner. In der Mitte der Halbwelle, also dann wenn die Spannung das
negative Maximum erreicht hat, ist der Strom auf 0 abgeklungen und wird
dann negativ.
Der Stroms ist nur eine Zeit lang positiv; nicht die ganz Zeit, in der
die beiden Spannungen negativ sind.
Wollte kurz nochmal Fragen eigentlich andres Thema aber extra thrad
lohnt sich nicht.
Wenn ich das Lastmoment änder, und sich somit der Polwinkel ändert,
sinkt die drehzahl dafür kurz ab?,
Jan R. schrieb:> Wenn ich das Lastmoment änder, und sich somit der Polwinkel ändert,> sinkt die drehzahl dafür kurz ab?,
Ja, wenn sich der Polwinkel ändert, hat man für die Zeit, während der
sich der Winkel ändert, eine Abweichung in der Drehzahl.
Johannes E. schrieb:> In der negativen Halbwelle sind beide Spannungen negativ, die> Netzspannung ist negativer als die EMK-Spannung. Also liegt an der> Stator-Induktivität eine negative Spannung an.
Wir haben damals ja immer eine Ideale Rekatanz angenommen. Was jetzt
aber, wenn man bedenkt, dass die Statorwiklung ja selbst auch einen
Ohmschen widerstand hat. Dadurch ist Strom und Spannung nichtmehr um 90°
Phasenverschoben. Die Konsequenz daraus wäre, dass mehr Energie in den
Rotor transportiert wird, als er wider ans netz abgibt (das kann nicht
sein). Wie muss sich im Leerlauf, der Polwinkel jetzt verändern, sodass
pro Periode die gleiche die über die einen Phasen reingeschoben wird,
über die anderen wider herausgeschossen wird?
>> Am Beginn der negativen Halbwelle ist der Strom in der> Statorinduktivität und damit auch in der EMK-Quelle allerdings noch auf> dem positiven Maximum. Durch die negative Spannung sinkt der Strom und> erreicht in der Mitter der Halbwelle den Nullpunkt. Danach ist der Strom> negativ und erreicht am Ende der Halbwelle das negative Maximum.
Jan R. schrieb:> Die Konsequenz daraus wäre, dass mehr Energie in den> Rotor transportiert wird, als er wider ans netz abgibt (das kann nicht> sein).
Und warum kann das nicht sein? Sobald ohmsche Verluste im Spiel sind,
wird Energie in Wärme umgewandelt, deshalb wird nicht die komplette
Energie ins Netz zurückgegeben, sondern nur ein Teil davon.
Jan R. schrieb:> Wie muss sich im Leerlauf, der Polwinkel jetzt verändern, sodass> pro Periode die gleiche die über die einen Phasen reingeschoben wird,> über die anderen wider herausgeschossen wird?
Das geht nicht, s.o.
Johannes E. schrieb:> Jan R. schrieb:>> Die Konsequenz daraus wäre, dass mehr Energie in den>> Rotor transportiert wird, als er wider ans netz abgibt (das kann nicht>> sein).>> Und warum kann das nicht sein? Sobald ohmsche Verluste im Spiel sind,> wird Energie in Wärme umgewandelt, deshalb wird nicht die komplette> Energie ins Netz zurückgegeben, sondern nur ein Teil davon.>> Jan R. schrieb:>> Wie muss sich im Leerlauf, der Polwinkel jetzt verändern, sodass>> pro Periode die gleiche die über die einen Phasen reingeschoben wird,>> über die anderen wider herausgeschossen wird?>> Das geht nicht, s.o.
Das verstehst du gerade falsch, sobald ohmscher widerstände im Spiel
sind, verändert sich ja der polwinkel. Das habe ich zumindest gelesen,
und kommt mir auch plausibel vor.
Ich meine auch nicht die gesammtenergie, sondern nur den Teil, den
leider geht, muss ja auch wider raus, (keine zunahme kinetischer Energie
im Leerlauf).
Der Strom muss zur EMK Spannung ja auch immer 90* verschoben sein also
muss, wenn was ohmsch ist auch im Leerlauf, sich der Winkel ändern.
Jan R. schrieb:> Das verstehst du gerade falsch, sobald ohmscher widerstände im Spiel> sind, verändert sich ja der polwinkel. Das habe ich zumindest gelesen,> und kommt mir auch plausibel vor.
Wenn du das genau wissen möchtest, dann solltest du das mal mit Formeln
anhand des ESB durchrechnen und am besten auch mal ganz konkrete
Zahlenwerte einsetzen. Ansonsten kommst du da nicht weiter.
> Der Strom muss zur EMK Spannung ja auch immer 90* verschoben sein also> muss, wenn was ohmsch ist auch im Leerlauf, sich der Winkel ändern.
Der Strom muss nur dann zur um 90° zur EMK-Spannung verschoben sein,
wenn keine Wirkleistung umgesetzt wird (also idealer Motor im Leerlauf).
Sobald ein Strom durch einen ohmschen Widerstand fließt, ist das aber
Wirkleistung und dann gilt diese Bedingung nicht mehr.
Von außen, also vom Netz her betrachtet macht es keinen großen
Unterschied, ob der Motor mit einem Drehmoment belastet wird oder ob
intern im Motor Verluste entstehen, z.B. durch einen ohmschen
Widerstand.
Jan R. schrieb:> Das muss aber so sein, was ich nicht verstehe, ist, warum der Strom der> EMK Spannung auch bei Last 90* verschoben ist.
Was genau meinst du mit "Strom der EMK Spannung"? Ein Diagramm mit
irgendwelchen Zeigern ist ziemlich nutzlos ohne das zugehörige
(Ersatz-)Schaltbild.
Jan R. schrieb:> Sind wir uns einig, dass auch, wenn der die ständerwicklung einen> ohmscher Widerstand hat, das Integral der aufgenommenen Energie des> Rotors im Leerlauf 0 entsprechen muss.
Ja, aber nur dann, wenn im Rotor kein ohmscher Widerstand wirksam ist.
Wenn der Stator einen ohmschen Widerstand hat, dann hat man dort einen
Spannungsabfall. Der "ideale" Teil des Stators sieht dann eine Spannung,
die eine Phasenverscheibung zur Netzspannung hat; diese
Phasenverschiebung wird durch diesen Spannungsabfall verursacht.
Im Leerlauf ist die EMK-Spannung in Phase zu dieser Spannung. Der Strom
ist natürlich weiterhin um 90° zur EMK-Spannung verschoben.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/ab/Vereinfachtes_Ersatzschaltbild_Synchronmaschine_am_Netz.svg/220px-Vereinfachtes_Ersatzschaltbild_Synchronmaschine_am_Netz.svg.png
Ersatzschaltbild nur ohne R
Beispielrechnung.
R = 10 Ohm
Xl = 10 Ohm
Unetz = 230V
Uemk = 110V
so
komplexe Impedanz:
Z = 10 + j10 Ohm
Strom * Spannung :
I= Unetz/z =16,264A mit einem Phasenwinkel von -45°
Uxl = I*XL = 162,635V mit 45°
Laut deiner Beschreibung, muss die Spannung der EMK Spannung jetzt 45°
zur Netzspannung verschoben sein, dass ist aber irgendwie Unsinn,da dann
keine 90° zwischen strom und Spannung rauskommen.
Kannst du das mal vorrechnen?
Edit:
Bei Untererregung
kann man im Ersatzschaltbild, den Rotor einfach als eine Zweite Spule
sehen oder?
Bei Übererregung als Kondensator. Oder?
Jan R. schrieb:> I= Unetz/z =16,264A mit einem Phasenwinkel von -45°
Nein, I = (Unetz - Uemk)/z
Dabei muss man die Spannungen und Ströme als komplexe Größen betrachten.
> Unetz = 230V> Uemk = 110V
Vermutlich sind das die Effektivwerte, der Scheitelwert ist dann
Wurzel(2) größer.
In komplexer Schreibweise ergibt sich:
U_emk = j*110V*sqrt(2) (der Spannungszeiger liegt auf der imaginären
Achse)
Der Phasenwinkel zwischen I und U_emk beträgt 90°, also reine
Blindleistung im Rotor. Der Stromzeiger liegt also auf der reellen
Achse, die Spannung eilt 90° voraus:
I = i_abs (i_abs ist der Betrag des Stroms, also reell)
Dann ergibt sich für die Netzspannung:
Unetz = Uemk + I * z
= j*110V*sqrt(2) + i_abs * (1 + j) * 10Ohm
und es gilt |Unetz| = 230V * sqrt(2)
Wenn man das einsetzt, bekommt man eine Gleichung, die man nach i_abs
auflösen kann. Danach kann man U_netz, also die Phasenverschiebung
berechnen.
> Laut deiner Beschreibung, muss die Spannung der EMK Spannung jetzt 45°> zur Netzspannung verschoben sein
Das habe ich nie behauptet. Die Phasenverschiebung hängt nicht nur vom
Verhältnis von R und L ab, sondern auch von der EMK-Spannung.
Ich habe es gerade nochmal auf andrem Wege berechnet.
Aber trotzdem Danke.
Jetzt wollte ich noch wissen, wie man den Polwinkel bei äußerer
Belastung ausrechnen kann.
Statur kann dafür erstmal ideal angenommen werden.
Jan R. schrieb:> Ich habe es gerade nochmal auf andrem Wege berechnet.>> Aber trotzdem Danke.>> Jetzt wollte ich noch wissen, wie man den Polwinkel bei äußerer> Belastung ausrechnen kann.>> Statur kann dafür erstmal ideal angenommen werden.
Uemk = 110V
PLast = 100W
L = 0,5H
Ue = 230V
Wie kann ich den Leistungsfaktor im Rotor bestimmen?
Meine Ansätze:
Rotor kann als eine Impedanz angenommen werden, an der 110V Abfallen und
eine Wirkleistung von 100W/sqrt(3) besteht. Wie bekomme ich den
Leistungsfaktor
Jan R. schrieb:> Jetzt wollte ich noch wissen, wie man den Polwinkel bei äußerer> Belastung ausrechnen kann.
Wie wär's mal mit selber Überlegen?
Bekannt sind:
> Uemk = 110V> PLast = 100W
Damit kannst du den Anteil des Stroms berechnen, der parallel zur
EMK-Spannung ist. Wenn man wieder annimmt, dass die EMK-Spannung auf der
imaginären Achse liegt, kann man also den Imagiärteil des Stroms
berechnen.
Du hast jetzt noch zwei Unbekannte:
- real(I)
- Phase(U_netz)
Diese kannst du mit den selben Gleichungen wie im Leerlauf berechnen.
Jan R. schrieb:> Läuft die Last parallel zur EMK Spannung. Ichdachte in reihe. Das würde> viel vereinfachen.
Wie meinst du das denn jetzt?
Die Last entspricht einer Wirkleistung, die im Rotor umgesetzt wird.
Wirkleistung wird dann umgesetzt, wenn das Skalar-Produkt U_emk * I
ungleich 0 ist (U_emk und I als komplexe Größen); das bedeutet, wenn die
Phasenverschiebung ungleich 90° ist.
Als Formel kann man auch schreiben:
P = real(U_emk * I'), (I' steht für komplex-konjugiert)
= real(U_emk) * real(I) + imag(U_emk) * imag(I)
Johannes E. schrieb:> Jan R. schrieb:>> Läuft die Last parallel zur EMK Spannung. Ichdachte in reihe. Das würde>> viel vereinfachen.>> Wie meinst du das denn jetzt?>> Die Last entspricht einer Wirkleistung, die im Rotor umgesetzt wird.> Wirkleistung wird dann umgesetzt, wenn das Skalar-Produkt U_emk * I> ungleich 0 ist (U_emk und I als komplexe Größen); das bedeutet, wenn die> Phasenverschiebung ungleich 90° ist.>> Als Formel kann man auch schreiben:> P = real(U_emk * I'), (I' steht für komplex-konjugiert)> = real(U_emk) * real(I) + imag(U_emk) * imag(I)
Wie ich das meine.
Also, der Rotor kann ja unbelastet, als eine Induktivität (untererregt)
oder als Kapazität (Übererregt) angesehen werden. Ich dachte jetzt, dass
das ersatzschaltbild des belasteten Rotors im Fall der untererregung
oder auch perfekten Erregung spule und widerstand in reihe sind. (Was
ohne weitere Infos nicht berechenbar wäre). Wenn der Widerstand,
(welcher im ersatzschaltbild, die mechanische Belastung darstellt).
Parallelfeschaltet, ist das dann ja aber das einfachste der Welt,
Wie ich deine Gleichung da oben jetzt auflösen soll mit ihren 4
unbekannten... KP..
Vorallem weil Uemk ja sowohl am wirkwiderstand als auch an der emkquelle
gleich sind.
Aber: wir würden zeit sparen, wenn du mir diesen Fall kurz mit deinen
Formeln vorrechnest. Dann wären wir sofort fertig.
Ich sage schonmal danke.
Jan R. schrieb:> Also, der Rotor kann ja unbelastet, als eine Induktivität (untererregt)> oder als Kapazität (Übererregt) angesehen werden. Ich dachte jetzt, dass> das ersatzschaltbild des belasteten Rotors im Fall der untererregung> oder auch perfekten Erregung spule und widerstand in reihe sind.
Nein, das Ersatzschaltbild des Rotors ist einfach nur die EMK-Spannung,
die durch den Rotor-Fluss und die mechanische Bewegung induziert wird.
Es gibt hier keinen Widerstand und keine Induktivität.
Jan R. schrieb:> Wie ich deine Gleichung da oben jetzt auflösen soll mit ihren 4> unbekannten... KP..
Fang einfach mal mit dem ersten Schritt an:
Bekannt sind Leistung und EMK-Spannung. Bei der EMK-Spannung kann man
die Phasenlage selber definieren und wird der Einfachheit halber auf die
imaginäre Achse gelegt.
In der Formel
P = real(U_emk) * real(I) + imag(U_emk) * imag(I)
fällt dann der erste Teil weg, da real(U_emk) = 0 ist und man kann dann
direkt den imaginärteil des Stroms berechnen.
Jan R. schrieb:> Aber: wir würden zeit sparen, wenn du mir diesen Fall kurz mit deinen> Formeln vorrechnest. Dann wären wir sofort fertig.
Du meinst, dann würdest zu Zeit sparen und ich hätte die Arbeit?
Wir wären dann vermutlich relativ schnell fertig, aber der Lerneffekt
wäre eher gering.
Wichtig bei so etwas sind eigentlich nicht die Formeln, sondern dass man
versteht, wie das eigentlich zusammenhängt.
So dann habe ich den imaginärteil des Stromes, würde EMK Spannung zwar
auf die reale Achse legen aber egal.
Jetzt setze ich das in die obere Formel ein, rechne I_Abs aus..
Dann den Winkel. So hätte ich das verstanden.
Jan R. schrieb:> P ist doch aber nur real und da IMG ist Stuss. Denn i hat ja nur einen> imaginärteil und der imaginärteil ist die blindleistung also ist die> Formel so quatsch da brauchen wir garnicht weitermachen.
Nur weil du das nicht verstanden hast, brauchst du doch nicht behaupten,
dass die Formel Quatsch ist. Was stimmt denn nicht an der Formel?
Jan R. schrieb:> i hat ja nur einen> imaginärteil und der imaginärteil ist die blindleistung
Das ist jetzt Quatsch. I ist ein Strom, den man als komplexe Zahl
darstellen kann und der hat einen Real- und einen Imaginärteil. Das hat
erst mal gar nichts mit Wirk- und Blindleistung zu tun.
Wenn man gleichzeitig eine Spannung hat, ergibt sich aus diesen beiden
Größen eine Leistung.
Wenn Strom und Spannung rein reell sind, dann ist die Leistung eine
Wirkleistung. Wenn eine der beiden Größen (Strom oder Spannung) rein
imaginär ist und die andere reell, dann hat man reine Blindleistung.
Wenn Strom und Spannung beide auf der imaginären Achse liegen, dann sind
wieder beide parallel und man hat genau den gleichen Fall, wie wenn
beide auf der reellen Achse liegen; die Leistung ist also wieder
Wirkleistung.
Benau das wird den Formeln:
> P = real(U_emk * I'), (I' steht für komplex-konjugiert)> = real(U_emk) * real(I) + imag(U_emk) * imag(I)
ausgedrückt.
Vielleicht solltest du dich erst mal mit komplexen Zahlen vertraut
machen, bevor du versuchst, das Ersatzschaltbild einer Synchronmaschine
zu verstehen...
Ich habe um 17:22 meinen Beitrag komplett geändert. tut mir leid, dass
du noch den alten gelesen hast. Ich würde jetzt die EMK Quelle auf die
reale Achse legen rein aus der Übersichtlichkeit. Jetzt rechne ich die
Wirkleistung P aus und dann statt I_abs a+jb einsetzen und dann nach a
auflösen. So bekomme ich den Realteilung des Stromes, und kann somit
dann jetzt die Netzspannung berechnen. Und damit den Polwiniel das ist
richtig oder?
Jan R. schrieb:> Ich habe um 17:22 meinen Beitrag komplett geändert. tut mir leid, dass> du noch den alten gelesen hast.
Ist OK, kein Problem.
Jan R. schrieb:> Ich würde jetzt die EMK Quelle auf die> reale Achse legen rein aus der Übersichtlichkeit.
Üblicherweise wird der Rotor-Fluss auf die reelle Achse gelegt; bei
positiver Drehrichtung liegt die Spannung dann auf der positiven imag.
Achse. Du kannst das aber auch anders machen, wenn du möchtest.
Jan R. schrieb:> Jetzt rechne ich die> Wirkleistung P aus und dann statt I_abs a+jb einsetzen und dann nach a> auflösen.
Ja genau. Du bekommst damit den Wirkanteil des Stroms.
Jan R. schrieb:> ... und kann somit dann jetzt die Netzspannung berechnen.
Bei der Netzspannung ist der Betrag bekannt, du musst also den
Phasenwinkel der Netzspannung relativ zur EMK-Spannung berechnen.
Die Formel ist die gleiche wie im Leerlauf auch:
U_netz = U_emk + I * z
Dabei muss man beachten, dass alle Größen komplexe Zahlen sind (bis auf
U_emk, die wurde als rein reell definiert).
Man kann die Gleichung in Real- und Imaginärteil zerlegen, bekommt also
effektiv zwei Gleichungen mit zwei Unbekannten.
Der Rest ist dann relativ einfache Mathematik.
Kann man nicht auch den Betrag der rechten Seite bilden und dann so den
Realteil des Stromes berechnen? Bzw. imaginärteil, wenn man jetzt Uemk
auf der realachse hat.
Weil, was du mit aufteilen in Real und imaginärteil meinst, weiß ich
jetzt wirklich nicht, allgemein habe ich mit komplexen Zahlen aber keine
Probleme.:-) habe deinen Beitrag vorhin zu schnell überlesen....
Jan R. schrieb:> Kann man nicht auch den Betrag der rechten Seite bilden und dann so den> Realteil des Stromes berechnen? Bzw. imaginärteil, wenn man jetzt Uemk> auf der realachse hat.
Ja, das ist im Prinzip das selbe.
Jan R. schrieb:> Weil, was du mit aufteilen in Real und imaginärteil meinst, weiß ich> jetzt wirklich nicht,
Um den Betrag zu berechnen, musst du auch zuerst den Ausdruck auf der
rechten Seite in Real- und Imaginärteil aufteilen:
Man kann alternativ auch schreiben:
und daraus folgt dann:
Darin ersetzt man I = Ia + j * Ib, und z = R + j*X usw, dann kann man
nach Ia auflösen (bzw. nach Ib wenn U_emk reell ist).
dann musst du doch auch wieder den Betrag bilden, denn dir fehlen die
Variablem R(UNetz) und I(UNetz) du kennst nur IUNetzI
Oder woher kennt man den Real und Imaginärteil der Spannungen (3
Variablen 2 Gleichungen)
Jan R. schrieb:> dann musst du doch auch wieder den Betrag bilden, denn dir fehlen die> Variablem R(UNetz) und I(UNetz) du kennst nur IUNetzI
Ja, das ist richtig; ich hab auch nichts anderes behauptet.
Jan R. schrieb:> Oder woher kennt man den Real und Imaginärteil der Spannungen (3> Variablen 2 Gleichungen)
Eigentlich sind es drei Gleichungen, die dritte ist:
|U_netz| = sqrt( real(U_netz)^2 + imag(U_netz)^2 )
Hatte ich ganz vergessen noch zu erwähnen... Wenn ich das
gleichungssystem auflöse, kommen zwei mögliche Werte für den Imaginären
Strom heraus. Die Netzspannung bildet dann einmal einen Winkel von Phi
mit der EMK und einmal 180*-Phi
Richtig ist doch erstere Lösung oder? Denn beim Polwinkel geößer 90,
würde der Motor ja ich nichtmehr drehen... (Kippmoment)
Jan R. schrieb:> Hatte ich ganz vergessen noch zu erwähnen... Wenn ich das> gleichungssystem auflöse, kommen zwei mögliche Werte für den Imaginären> Strom heraus. Die Netzspannung bildet dann einmal einen Winkel von Phi> mit der EMK und einmal 180*-Phi>> Richtig ist doch erstere Lösung oder? Denn beim Polwinkel geößer 90,> würde der Motor ja ich nichtmehr drehen... (Kippmoment)
Welche der beiden lösungen, ist denn nun richtig? Phi oder 180-phi?
Nochmal ne Frage zu den Dem Kippmoment bei 90* Die Statorspanning, ist
doch (Unetz-Uemk) oder?
Also ist der Polradwinkel der Winkel zwischen der Komplexen größe Uemk
und Unetz-Uemk
Denn:
Wenn die EMK Spannung der Netzspannung um 90*Verschoben ist, ist die
Verschiebung der Mangnetfelder bei 90* Ja nicht konstant, sondern von
der Amplitude abhängig.
Beispiel. Bei Richtiger erregung Sprich Amplituden der Spannungen
gleich, habe ich bei 90* Verschiebung der EMK Spannung zur Netzspannung,
gint es nur 45* Verschiebung der Spannungung der Ständerreaktanz und des
Der EMK Spannung.
Frage ich erstmal so, warum reißt bei 90 Grad das Drehmoment ab.
Ich habe immer gedacht, dass wenn die Mangnetfelder um 90* Verdreht
sind, reißt das Drehmoment. Ist dem Garnicht so?
Jan R. schrieb:> Hatte ich ganz vergessen noch zu erwähnen... Wenn ich das> gleichungssystem auflöse, kommen zwei mögliche Werte für den Imaginären> Strom heraus. Die Netzspannung bildet dann einmal einen Winkel von Phi> mit der EMK und einmal 180*-Phi>> Richtig ist doch erstere Lösung oder? Denn beim Polwinkel geößer 90,> würde der Motor ja ich nichtmehr drehen... (Kippmoment)
??????
Jan R. schrieb:> Also ist der Polradwinkel der Winkel zwischen der Komplexen größe Uemk> und Unetz-Uemk
Ja.
Jan R. schrieb:> Frage ich erstmal so, warum reißt bei 90 Grad das Drehmoment ab.>> Ich habe immer gedacht, dass wenn die Mangnetfelder um 90* Verdreht> sind, reißt das Drehmoment. Ist dem Garnicht so?
Das Drehmoment reißt nicht ab, sondern ist proportional zum Sinus des
Polradwinkels. Bei 90° gibt es ein Maximum, das bedeutet, dass das
Drehmoment bis zu diesem Winkel ansteigt.
Andersrum betrachtet vergrößert sich der Polradwinkel, wenn man den
Motor belastet, also das Lastmoment erhöht. Wenn man die Last so weit
erhöht, dass der Winkel genau 90° beträgt, dann ist das maximale
Drehmoment erreicht.
Wenn man jetzt die Last noch weiter erhöht, dann kann der Motor dieses
Drehmoment nicht mehr aufbringen, so dass er langsamer wird. Das führt
dazu, dass der Polradwinkel noch größer wird und dadurch das Drehmoment
sinkt. Also wird der Motor noch langsamer, der Winkel vergrößert sich
weiter und das Drehmoment wird noch kleiner usw.
> Welche der beiden lösungen, ist denn nun richtig? Phi oder 180-phi?
Richtig sind eigentlich beide, es gibt wür einen Winkel < 90° einen
Punkt, in dem das Drehmoment gleich dem Lastmoment ist und im Bereich >
90° gibt es auch so einen Punkt.
Allerdings ist der Betriebspunkt bei einem Winkel > 90° nicht stabil (s.
oben), eine geringe Abweichung sorgt dafür, dass der Winkel in die eine
oder andere Richtung wegläuft.
hi,
weist du , wAs die gleichung für ne lösung bringen würde, wenn man eine
wirkleistung einsetzt, die größer der maximalen ist einsetzt sprich zu
großes drebmoment?
Würde es nurnoch eine Lösung gebe , wo man sofort siehtgrößer 90 also
instabil..
Jan R. schrieb:> weist du , wAs die gleichung für ne lösung bringen würde, wenn man eine> wirkleistung einsetzt, die größer der maximalen ist einsetzt sprich zu> großes drebmoment?
Ich hab das jetzt nicht nachgerechnet, aber vermutlich gibt es dann gar
keine Lösung.
Wenn die Wirkleistung genau so groß ist wie die Leistung, die dem
maximalen Drehmoment entspricht, dann gibt es auch genau eine Lösung
(90°). Bei noch grüßerem Drehmoment steht dann vermutlich eine negative
Zahl unter der Wurzel.
Hänge die frage auch nochmal hier an,
Wenn im Einschaltmoment, der Nordpol ein Wenig neben dem Statornordpol
steht, und der Südpol ein wenig neben dem Südpol, dem Südpol.
So ist der Polradwinkel, ja direkt fast 180°. Jetzt würde der Motor ja
eine Kraft gegen das drehfeld erfahren unter umständen.
Kann es also passieren, das der Motor wenn auch instabil gegen das
drehfeld dreht? Könnte diese Drehung auf daher beibehalten werden?
Jan R. schrieb:> Wenn im Einschaltmoment, der Nordpol ein Wenig neben dem Statornordpol> steht, und der Südpol ein wenig neben dem Südpol, dem Südpol.> So ist der Polradwinkel, ja direkt fast 180°. Jetzt würde der Motor ja> eine Kraft gegen das drehfeld erfahren unter umständen.> Kann es also passieren, das der Motor wenn auch instabil gegen das> drehfeld dreht?
Du hast wesentlich mehr mathematische Grundlagen als ich, also geniesse
meine Ausführungen bitte mit Vorsicht! Meine Meinung: Es kann vielleicht
sein, daß der Motor ganz kurz "gegen das Drehfeld dreht", wahrscheinlich
bedingt wegen der Trägheit. Aber nur, wenn er sich vorher schon gedreht
hat (und sich das Drehfeld umpolt). In der Ruhelage hat der Rotor ja
keine Drehung. Irgendwie erinnert mich das aber ein wenig an
Beitrag "Re: Blindleistung ohne kompensation"> Könnte diese Drehung auf daher beibehalten werden?
Sicher kann die Drehung beibehalten werden, wenn das Drehfeld
verschwindet.
Voraussetzung ist, daß der Rotor reibungsfrei gelagert ist und es sonst
auch keine Verluste gibt. Verstehe mich nicht falsch, ich habe wie
gesagt wesentlich weniger mathematische Grundlagen als Du
(Differenzieren und Integrieren etc. hab' ich nie gelern) && ich
interessiere mich auch für die Thematik "unkonventionelle
Energiegewinnung", aber teilweise wundere ich mich schon über Deine
Fragen.
Ich hab' Dir ja schon einmal den Rat gegeben, daß Du Dir ein Buch zur
Theorie elektrotechnischer Maschinen kaufen sollst, dann könntest Du
Deine Fragen wahrscheinlich selbst beantworten.
Hier wirst Du keine sinnvollen bekommen, denn entweder haben die Leser
hier sowiso Scheuklappen auf, was diese Thematik betrifft (meistens zu
guter Recht und dank schlechter Erfahrungen), oder sie sind
betriebsblind ("undefinierter Zustand" etc.) und verstehen daher nicht,
was Du genau wissen willst. Zu allem Überfluss tut da deine
Herumdruckserei auch nichts Gutes zur Sache.
Am Sinnvollsten ist es wohl, wenn Du dein konkret ausformuliertes
Anliegen mal in einer Spezial-Newsgroup postest, sowas wie
alt.sci.elec.energy.free (gibt's nicht, aber die Intention ist die
Richtige), aber KONKRET eben.
Ich antworte Dir nur, weil mir das Gebiet selbst auf dem Herzen liegt.
LG, N0R
Jan R. schrieb:> Jetzt würde der Motor ja> eine Kraft gegen das drehfeld erfahren unter umständen.
Ja, richtig.
> Kann es also passieren, das der Motor wenn auch instabil gegen das> drehfeld dreht? Könnte diese Drehung auf daher beibehalten werden?
Nein, eher nicht.
Stell dir dazu erst mal vor, das Statorfeld dreht sich gar nicht,
sondern steht still.
Wenn der Polradwinkel am Anfang z.B. 175° ist, dann wird der Rotor
beschleunigt, dabei steigt das Drehmoment bis zum Winkel von 90°. Wenn
der Wikel 0° erreicht ist, ist das Drehmoment auf 0 abgeklungen, der
Rotor hat jetzt die maximale Winkelgeschwindigkeit.
Danach dreht sich der Rotor weiter und wird wieder abgebremst. Wenn man
einen Motor ganz ohne Reibung hat, würde sich der Rotor bis zum Winkel
175° in die andere Richtung drehen, weil das Drehmoment in beiden
Richtungen symmetrisch ist. Dann passiert das gleiche in die andere
Richtung usw.
Da man aber immer Reibung hat, wird er nicht ganz so weit kommen und die
Schwingung wird irgendwie abklingen.
Wenn sich das Statorfeld dreht (entgegen der Rotordrehrichtung), dann
gibt es zwei Fälle:
1. Der Rotor hat seinen Umkehrpunkt beim Polradwinkel < 180°, er
schwingt also genau so wie beim stehenden Statorfeld, nur dass er um das
Drehfeld herum schwingt. Wenn die Schwingung abgeklungen ist, dreht er
sich irgendwann ganz normal mit dem Drehfeld mit.
2. Der Rotor schwingt über den 180° Polradwinkel hinaus (bei geringer
Reibung und/oder bei hoher Drehfeldgeschwindigkeit). Dieser Zustand ist
relativ schwierig zu berechnen, es ist dann aber so, dass im Mittel kein
Drehimpuls auf den Rotor übertragen wird. Bedingt durch die Reibung wird
der Motor dann mit der Zeit langsamer und irgendwann wackelt er nur noch
hin und her.
Norbert M. schrieb:> Hier wirst Du keine sinnvollen bekommen, ...
Was soll denn diese Spruch? Ich denke, dass die Antworten in diesem
Thread bisher mindestens so sinnvoll und nützlich waren wie deine
Antwort.
Speziell diese Frage war sogar relativ gut verständlich formuliert (im
Vergleich zu einigen anderen Fragen von Jan R. ;-)) und hat auch gar
nichts mit freier Energie zu tun.
In einer "Spezial-Newsgroup" wie von dir vorgeschlagen würde er da mit
Sicherheit absolut keine sinnvolle Antwort bekommen. Das hier ist schon
das richtige Forum!
Norbert M. schrieb:> Ich hab' Dir ja schon einmal den Rat gegeben, daß Du Dir ein Buch zur> Theorie elektrotechnischer Maschinen kaufen sollst, dann könntest Du> Deine Fragen wahrscheinlich selbst beantworten.
Du schreibst, dass du selber kein Grundlagenwissen hast, empfiehlst aber
anderen, sich ein Theorie-Buch zu kaufen. Dann kauf du dir doch erst mal
ein Buch über mathematische Grundlagen, bevor du solche Antworten gibst.
In den Theoriebüchern zu diesem Thema sind vor allem die Theorie und die
mathematischen Zusammenhänge beschrieben. Solche Fragen wie diese hier
werden darin nicht direkt beantwortet, das ist eher ein Problem, das im
praktischen Einsatz auftritt.
Johannes E. schrieb:> 2. Der Rotor schwingt über den 180° Polradwinkel hinaus (bei geringer> Reibung und/oder bei hoher Drehfeldgeschwindigkeit). Dieser Zustand ist> relativ schwierig zu berechnen, es ist dann aber so, dass im Mittel kein> Drehimpuls auf den Rotor übertragen wird. Bedingt durch die Reibung wird> der Motor dann mit der Zeit langsamer und irgendwann wackelt er nur noch> hin und her.
Bei Punkt zwei, würde er dann nicht auch irgendwann anfangen, mirät dem
drehfeld zu drehen?
Bei übererregung, heißt es doch dann, Uemk-I*z, da Die emk größer der
eingansspannung ist oder?
Aber hier nochmal meine eigene Frage, habe mir mal überlegt, wie man die
Maximale wirkleistung im rotor berechenen kann.
Zu den gleichungen, die wir oben besprochen haben, kommt jetzt noch
erschwerend hinzu, dass ich weder den realen, noch den reelen Strom
Kenne. Ohne den Leitungswiderstand der Statorwicklungen, wäre dies eine
einfache sache, so habe ich eine Ansatz, über dessen richtigkeit, ich
mir aber nicht im klaren bin.
ansatz: jUemk+I*jwl entspricht einer reelen zahl. Sprich der
Imaginärteil, der Spulenspannung, muss komplementär zur Emk sein, und
deren Imaginärteil, die EMK auffressen. Sprich Ireal*wl =Uemk
Ireal = Uemk\wl
Ist das richtitig?
http://www.iew.uni-stuttgart.de/dateien/gp/Versuch_008_Synchronmaschine.pdf
(Seite 18)
Ich dachte ich hänge das mal hier an.
Wie man im ersatzschaltbild sieht, muss der Strom der zum Verbraucher
will, erst durch die in Reihe liegende Induktivität. Dies hemmt doch die
abgebbare leistung, da sie wie ein Widerstand in Reihe wirkt.
In welcher größenordnung, liegt der bei einem Generator im Kraftwerk,
wie bei einem Inselbetriebs Blockheitzkraftwerk.
Die ganzen berechnungen in diesem Thread basieren auf diesem
Ersatzschaltbild und dann muss ich mir von dir nicht so einen Scheiß
geben lassen. Vernutlich hasst du von dem Thema weniger Ahnung als eine
Katze von Mathematik aber Hauptsache mal blöcken.
Verschwinde du Troll und sage nur was, wenns mit dem Thema zu tuen hat.
> Wie man im ersatzschaltbild sieht, muss der Strom der zum Verbraucher> will, erst durch die in Reihe liegende Induktivität. Dies hemmt doch die> abgebbare leistung, da sie wie ein Widerstand in Reihe wirkt.
Nicht unbedingt:
Grosse Synchronmaschinen bestehen ersatzschaltbildmässig praktisch nur
aus dem eigentlichen Generator in Reihe mit einer Induktivität, der
synchronen Reaktanz.
Hat man nun als Last eine Reihenschaltung aus Widerstand und Kondensator
und ist der kapazitive Widerstand betragsmässig gleich zur synchronen
Reaktanz, erreicht die abgebene Wirkleistung sogar ihr Maximum.
Jan tobte:
>..und dann muss ich mir von dir nicht so einen Scheiß>geben lassen. Vernutlich hasst du von dem Thema weniger Ahnung als eine>Katze von Mathematik aber Hauptsache mal blöcken.>Verschwinde du Troll und sage nur was, wenns mit dem Thema zu tuen hat.
Wenn Du so weiter machst, bist Du bald mehr erregt, als die Synchron-
maschine.
Nein, ich lasse mich einfach nicht für Dumm verkaufen.
Egal welches Ersatzbild ich mir Angucke, die Hauptinduktivität, liegt
immer in Reihe. Ich will jetzt Wissen, ob sich diese Ersatzschaltbilder
auch Anwenden lassen, wenn ich Statt dem Netzt einfach einen Widerstand
an die Maschine baue, oder ob hier ähnlich wie bei Transformatoren
(T-Ersatzschaltbild) die Hauptinduktivität irgendwie Parallel wird?
Denn wie gesagt, wenn solch eine Induktivität in Reihe ist, hat man
immer einen Spannungsteiler, der zumindest im unteren Spannungssegment
für die Leistungsübertragung erheblich ist.
Jan R. schrieb:> Egal welches Ersatzbild ich mir Angucke, die Hauptinduktivität, liegt> immer in Reihe.
In deinem verlinkten Dokument auf Seite 18 ist ein Ersatzschaltbild, bei
dem die Hauptinduktivität nicht in Reihe liegt, sondern parallel.
Jan R. schrieb:> Ich will jetzt Wissen, ob sich diese Ersatzschaltbilder> auch Anwenden lassen, wenn ich Statt dem Netzt einfach einen Widerstand> an die Maschine baue, oder ob hier ähnlich wie bei Transformatoren> (T-Ersatzschaltbild) die Hauptinduktivität irgendwie Parallel wird?
Ja, das Ersatzschaltbild lässt sich immer anwenden.
Es gibt zwei alternative ESB:
1. Eines mit einer Stromquelle, die zur Hauptinduktivität parallel ist.
Dazu wird die Statorinduktivität in Haupt- und Streuinduktivität
aufgeteilt. Hier kann man mit einem Widerstand parallel zur
Hauptinduktivität die Eisenverluste modellieren.
2. Ein einfacheres mit einer Spannungsquelle für die EMK-Spannung und
nur einer Induktivität, in der Haupt- und Streuinduktivität
zusammengefasst sind. Um die Eisenverluste zu modellieren, muss man die
Induktivitäten auch in Haupt- und Streuinduktivität aufteilen.
Beide Ersatzschaltbilder sind ineinander überführbar und verhalten sich
zueinander gleich. Beide kann man auch verwenden, wenn man den Motor
nicht am Netz anschließt, sondern mit einem Widerstand belastet.
Jan R. schrieb:> Wie man im ersatzschaltbild sieht, muss der Strom der zum Verbraucher> will, erst durch die in Reihe liegende Induktivität. Dies hemmt doch die> abgebbare leistung, da sie wie ein Widerstand in Reihe wirkt.
Eine Indukltivität wirkt nicht wie ein Widerstand. Es ist auch nicht
zwingend so, dass die Induktivität die abgebbare Leistung hemmt. Man
kann z.B. durch einen externen Kondensator den Einfluss der Induktivität
kompensieren.
Eine Induktivität wirkt bei Wechselstrom als Blindwiderstand. Warum
sollte das hier jetzt nicht so sein. Wenn der Kondensator aber in Reihe
ist, wird die Spannung an ihm bei Hohen strömen groß.Es gibt wohl keine
Möglichkeit den Kondensator Parallel zu bekommen?
Jan R. schrieb:> Eine Induktivität wirkt bei Wechselstrom als Blindwiderstand. Warum> sollte das hier jetzt nicht so sein.
Das ist hier auch so; allerdings geht an einem Blindwiderstand keine
Leistung verloren. Das ist der Unterschied zwischen Widerstand und
Blindwiderstand.
> Wenn der Kondensator aber in Reihe ist, wird die Spannung an ihm bei> Hohen strömen groß.
"groß" ist relativ, das hängt von der Kapazität ab. Der Trick dabei ist,
dass die Spannung am Kondensator zum Strom um 90° verschoben ist. Die
Spannung, die an der Induktivität abfällt, ist auch um 90° verschoben,
allerdings in die andere Richtung.
Dadurch haben die beiden Spannungen insgesamt 180° Phasenverschiebung
und wenn beide gleich groß sind, ist die Summe 0. Man kann also den
Spannungsabfall an der Streuinduktivität komplett kompensieren.
> Es gibt wohl keine Möglichkeit den Kondensator Parallel zu bekommen?
Man kann den Kondensator auch parallel zu den Motorklemmen schalten,
warum sollte das nicht gehen? Das ist sogar die gebräuchlichere Methode.
Auch damit kann man cos(Phi)=1 einstellen, zusaätzlich bekommt man auch
noch eine Spannungstransformation.
Wenn du mit "parallel" gemeint hast, den Kondensator parallel zur
Streuinduktivität zu schalten, dann wäre das wenig hilfreich. Ein
Parallelschwingkreis ist bei Resonanz hochohmig, weil hier die Ströme
zueinander 180° phasenverschoben sind und in der Summe 0 ergeben.
Jan R. schrieb:> Warte mal, warum sprichst du jetzt immer nur von der Streuinduktivität.> Was ist meit der Hauptinduktivität die ist im Schaltbild ja auch in> Reihe...
Ja, da habe ich mich nicht richtig ausgedrückt.
Das was ich oben geschrieben habe, gilt genauso für die
Hauptinduktivität bzw. in einem vereinfachten ESB für die komplette
Statorinduktivität, wenn diese nicht in Haupt- und Streuinduktivität
aufgeteilt ist.
