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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Phasenanschnitt (Zündwinkel berechen)


Autor: Mark K. (-jmk)
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Hallo Folgende aufgabenstellung bereitet mir im Moment Kopfzerbrechen:

Aufgabe 2.22: (g) Ein Heizkörper (R=10 Ω) soll über einen steuerbaren 
Gleichrichter an 230 V Netzspannung betrieben werden.

d) Welcher Phasenanschnittwinkel muss in der Schaltung bei einer 
Heizkörperleistung von 2.64 kW eingestellt werden?

So jetzt ist mir in diesem fall Klar das es mehrere Ansätze zur Lösung 
gibt. Ich will den Ansatz über eine halbgesteurte B2-Brücke machen, mir 
ist klar das eine M1 Brücke auch gehen würde(bzw. einfach ne Diode).

(Udia) Ueff= (P x R )^0,5= 162,48 V

cos (a) =[ (2 x Udia)/(0,9 x 2^0,5 x 230) -1 ]

ich bekomme hier 83,68° raus, aber sowohl laut logik wie auch laut dem 
angehängten diagramm müsste 90° rauskommen.

wo ist mein fehler ?

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>(R=10 Ω) ... an 230 V
>2.64 kW

Das ist, welch Wunder, genau doppelt soviel Leistung wie du haben 
willst.

=> Also muss genau die Hälfte der Sinusschwingung weg.
=> Einschalten bei 90°

Autor: Mark K. (-jmk)
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> (Udia) Ueff= (P x R )^0,5= 162,48 V
>
> cos (a) =[ (2 x Udia)/(0,9 x 2^0,5 x 230) -1 ]
>
> ich bekomme hier 83,68° raus, aber sowohl laut logik wie auch laut dem
> angehängten diagramm müsste 90° rauskommen.
>
> wo ist mein fehler ?

Ich weiß das 90° rauskommen müssen ich weiß nur nicht warum das nicht 
bei der rechnerichen Lösung mit der o.g. Formel rauskommt ?

Autor: Mark K. (-jmk)
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Ok ich hab den "Fehler" wahrscheinlich gefunden verstehen kann ich es 
trotzdem noch nicht.

Die Formel die ich verwende lautet korrekt ausgeschrieben:

cos (a) =[ {(2 x Udia)/ Udi0} -1 ]

Udi0 habe ich wie ich es aus der Literatur habe mit 0,9 x 2^0,5 x Unetz 
übernommen

Wo diese 0,9 herkommen war mir bisher noch nicht klar, aber wenn ich sie 
weglasse dann kommt die Rechnung genau hin. Zumindest in diesem Fall. In 
anderen Fällen habe ich leider noch immer Abweichungen, wenn auch 
kleine, zwischen der Formel und der im Anfang anghangenen 
Steuerkennline.

Für Ideen bzw. eine Erklärung was eigentlich genau Udi0 ist wäre ich 
dankbar, bin gerade etwas verwirrt.

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>Für Ideen bzw. eine Erklärung was eigentlich genau Udi0 ist wäre ich
>dankbar, bin gerade etwas verwirrt.

Der Indizierung nach ist das die Spannung, die beim Winkel von Null 
entsteht. Also in deinem Fall 230V

Autor: Wolf (Gast)
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> cos (a) =[ (2 x Udia)/(0,9 x 2^0,5 x 230) -1 ]
 > ich bekomme hier 83,68° raus,

a.  (2 x 162,48) = 324,96
b.  (0,9 x 1,4142136 x 230) = 292,74221  -1 --> 291,74221

a:b = 1,1138601

cos davon = 0,999811  geht gegen --> 1

Aber warum cosinus?
Es muß natürlich der Sinus sein - und dann stimmt es auch wie man es aus 
dem Diagramm herauslesen kann.

Autor: Mark K. (-jmk)
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Wolf schrieb:
>> cos (a) =[ (2 x Udia)/(0,9 x 2^0,5 x 230) -1 ]
>  > ich bekomme hier 83,68° raus,
>
> a.  (2 x 162,48) = 324,96
> b.  (0,9 x 1,4142136 x 230) = 292,74221  -1 --> 291,74221
>
> a:b = 1,1138601
>
> cos davon = 0,999811  geht gegen --> 1
>
> Aber warum cosinus?
> Es muß natürlich der Sinus sein - und dann stimmt es auch wie man es aus
> dem Diagramm herauslesen kann.

du hast dich da mehrmals vertan zum teil wegen mir die erste formel war 
was verwirrent weil nicht richtig geklammert so wäre besser

cos (a) =[ {(2 x Udia)/ Udi0} -1 ]

außerdem suche ich alpha und es sollte 90° rauskommen, tat es aber nicht 
bis ich eine lösung gefunden hatte, nun will ich eigentlich nur noch 
wissen Uid0 bedeutet.

Autor: Wolf (Gast)
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> nun will ich eigentlich nur noch wissen Uid0 bedeutet

 ...Uid0...da hast du dich vertippt, Mark K.

Das hat bereits Matthias Lipinsky geschrieben:
 > Der Indizierung nach ist das die Spannung, die beim Winkel von Null
 > entsteht. Also in deinem Fall 230V

In der Tabelle ist alles zu finden
P_alfa / P_bei Null° auf der Ordinate (y-Achse) = 0,5 -->90°

Autor: Flow (Gast)
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der Faktor 0,9 wird die U_average sein.
Der arithmetische Mittelwert der pulsierenden Gleichspannung bei 
Mittelpunkt- und Brückenschaltung.
Bei der Einwegschaltung beträgt er 1/2 davon, also 0,45.

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