Ja sagt schon alles die Überschrift danke schonmal
Hallo Jan. Jan R. schrieb: Warum tragen Oberwellen nicht zur Wirkleistung bei? > Ja sagt schon alles die Überschrift Das solltest Du von der Frage her näher spezifizieren....weil es sonst missverständlich ist..... Also, wieso tragen Stromoberwellen bei sinusförmigem Spannungsverlauf nicht zur Wirkleistung bei? Weil sie nur zu einem Pendeln von Leistung zwischen Generator und Verbraucher führen. Und das ist Blindleistung. Mal Dir den "Leistungsverlauf" mal auf. Für jede Fläche "hin" findet sich eine Fläche "zurück". Aber: Sobald die Spannung auch nicht mehr sinusförmig ist, und das kann z.b. schon durch die Verluste auf einer Leitung bei nicht sinusförmigem Stromverlauf passieren, dann können die Oberwellen sehr wohl Wirkleistung enthalten. Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.dl0dg.de
Selbstverständlich tragen Oberwellen zur Wirkleistung bei. Allerdings nimmt ihr Anteil schnell ab, wegen der quadratischen Mittelwertbildung. Gerechnet als Beispiel an einem 1-Ohm Widerstand: Wenn die Oberwelle 1V hat, die Grundwelle 10V, ergibt sich eine Gesamtleistung an einem Ohm von 101W. Die Oberwelle hat also die Leistungssteigerung von 1W = 1% und wirkt wie eine Spannungserhöhung der 10V um 0,05V Die Gesamtwirkung der Oberwelle ist also schon bei 10% Anteil in der Effektiv-Gesamtspannung vernachlässigbar. Selbst bei 30% Klirrfaktor (etwa Rechteck) bringen die Oberwellen nur etwa 9% der Gesamtleistung. Bei HF oder im Leistungsnetz kann aber auch der leistungsmäßig kleine Anteil der Oberwellen erhebliche Probleme bringen.
Die Fragestellung ist ganz offensichtlich unvollständig. Deswegen gibts auch ganz verschiedene Antworten (und ja, beide richtig) Also bitte klarstellen: 1. Grundsituation. Welche Größen sind wie spezifiziert? 2. Oberwellen: Worauf?
Sie tragen bei, bloss entstehen sie meist auf Grund induktiver oder kapazitiver Bauelemente (oder noch schlimmer: Nichtlinearer Bauelemente), daher müsste deine Frage anders lauten: "Warum tragen Ströme die in einer Halbwelle zum Aufladen von Kondensatoren führen nicht (immer) zur Wirkleistung bei" und die Antwort wäre: Na wenn sie in einer Halbwelle auch wieder entladen werden, wo soll denn die Energie herkommen, wenn sie vorher gezählt worden wäre ?
Wie aus Spannung oder Strom Wirkleistung wird, hängt ganz alleine von der Last ab. Bei einer ohmschen Last gilt P=U^2/R bzw. P=I^2*R, da ist es völlig egal, ob das Oberwellen sind oder nicht. Eine ideale, rein induktive oder kapazitive Last macht keine Wirkleistung, da ist es auch egal, ob Oberwellen vorhanden sind. Bei einer realen Induktivität mit z.B. Eisenkern kann es sein, dass durch die Oberwellen Wirbelströme im Kern entstehen und bei der Grundwelle sind diese vernachlässigbar. Hier verursachen dann Oberwellen den größten Teil der Verlustleistung. Ähnlich ist es auch bei Elektromotoren, die im Leerlauf betrieben werden. Den Fall, dass Oberwellen nicht zur Verlustleistung beitragen, hat man z.B. dann, wenn ein Verbraucher mit einer eingeprägten sinusförmigen Spannung versorgt wird und der Strom Oberwellen enthält, z.B. durch einen Gleichrichter mit Elko. Das heißt, der Verbraucher erzeugt die Oberwellen selber.
> > Den Fall, dass Oberwellen nicht zur Verlustleistung beitragen, hat man > z.B. dann, wenn ein Verbraucher mit einer eingeprägten sinusförmigen > Spannung versorgt wird und der Strom Oberwellen enthält, z.B. durch > einen Gleichrichter mit Elko. Das heißt, der Verbraucher erzeugt die > Oberwellen selber. ja gut aber der gleichrichter mit elko erzeugt ja null blindleistung.
Hallo Jan. Jan R. schrieb: >> Den Fall, dass Oberwellen nicht zur Verlustleistung beitragen, hat man >> z.B. dann, wenn ein Verbraucher mit einer eingeprägten sinusförmigen >> Spannung versorgt wird und der Strom Oberwellen enthält, z.B. durch >> einen Gleichrichter mit Elko. Das heißt, der Verbraucher erzeugt die >> Oberwellen selber. > > ja gut aber der gleichrichter mit elko erzeugt ja null blindleistung. Leider doch. Aus genau dem Grunde werden ja jetzt für alle neuen Netzteile die über einige wenige dutzend Watt hinausgehen, PFCs vorgeschrieben. Ein Gleichrichter mit Elko an sinusförmiger Spannung fürt zu nichtsinusförmigem Strom. Stell dir vor, der Elo ist geladen und wird über die Last langsam (Zeitkonstante: mehrere Sinushalbwellen, sonst könntest Du dir den Eklo auch schenken) entladen. Dann fliesst solange kein Strom, solange der Momentanwert der Wechselspannung kleiner als der Momentanwert der Spannung des Elkos ist. Es fliesst im allgemeinen nur kurzfristig ein Strom vor dem Scheitelwert der Spannung und kurz danach, weil die Sinusspannung nun viel schneller fällt als die Spannung am Elko. Der Strom fliesst also eher als Impulsstrom (Und darum wird bei Brückengleichrichtern ja auch so oft der Spitzenstrom angegeben). Wenn Du einen NICHT sinusförmigen Strom hast, hat der Strom Oberwellen. Und diese stellen eine Blindleistung dar. Und gerade die Blindleistung der Oberwellen ist besonders fatal. Wenn der Blindstrom zu leichten Spannungseinbrüchen wegen der Leitung führt, hast Du Wirkoberwellen im Netz. Diese verschlechtern z.B. den Wirkungsgrad von Drehfeldmotoren, weil sie ein mit einer anderen Drehzahl umlaufendes Drehfeld erzeugen. Einige der Oberwellen erzeugen sogar rückwärtslaufende Drehfelder. Wenn Du nach spezieller Blindleistung googelst die durch Oberwellen entsteht, verwende besser den Begriff "Verzerrungsleistung". Siehe auch: http://de.wikipedia.org/wiki/Verzerrungsblindleistung Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.dl0dg.de
Jan R. schrieb: > ja gut aber der gleichrichter mit elko erzeugt ja null blindleistung. Aha. Der Nebel lichtet sich. Es geht also um eine sinusförmige Spannung und die Last ist ein Gleichrichter mit Ladekondensator. Dann ist der Strom auf der Eingangsseite zwar periodisch, aber eben kein Sinus mehr. Hat mithin Oberwellen. Und diese Oberwellen tragen tatsächlich nichts zur Wirkleistung bei. Das folgt direkt aus der fundamentalen Eigenschaft der Fourier-Basis, eine Orthogonalbasis zu sein. Wenn man in das Integral für die Wirkleistung nämlich für Spannung und Strom ihre jeweilige Fourier-Zerlegung einsetzt, dann wird sofort klar, daß die Anteile Spannung (nur Grundwelle) mal Strom (Oberwelle) aufintegriert Null ergeben. Nur der Grundwellenanteil des Stroms kann zur Wirkleistung beitragen. XL
MaWin schrieb: > bloss entstehen sie meist auf Grund induktiver oder kapazitiver > Bauelemente Ist so formuliert absoluter Blödsinn. Das sind lineare Bauteile die erzeugen alleine keine zusätzlichen Oberwellen. Nur in Kombination mit nichtlinearen Bauteilen erzeugen sie Oberwellen!
Axel Schwenke schrieb: > Jan R. schrieb: >> ja gut aber der gleichrichter mit elko erzeugt ja null blindleistung. > > Aha. Der Nebel lichtet sich. Es geht also um eine sinusförmige Spannung > und die Last ist ein Gleichrichter mit Ladekondensator. > > Dann ist der Strom auf der Eingangsseite zwar periodisch, aber eben kein > Sinus mehr. Hat mithin Oberwellen. Und diese Oberwellen tragen > tatsächlich nichts zur Wirkleistung bei. Das folgt direkt aus der > fundamentalen Eigenschaft der Fourier-Basis, eine Orthogonalbasis zu > sein. > > Wenn man in das Integral für die Wirkleistung nämlich für Spannung und > Strom ihre jeweilige Fourier-Zerlegung einsetzt, dann wird sofort klar, > daß die Anteile Spannung (nur Grundwelle) mal Strom (Oberwelle) > aufintegriert Null ergeben. Nur der Grundwellenanteil des Stroms kann > zur Wirkleistung beitragen. > > > XL Blindleistung gibt es doch nur, wenn Strom ins Stromnetztz zurückfließt. Bei einem Gleichrichter fließt aufgrund der vorgeschalteten Diode nichts Zurück. Es entsteht also auch keine Blindleistung oder Beinhaltet der Begriff blindleistung noch was anderes. Vielleicht nochaml anders formuliert das Integral i(t)*u(t) u(t) sei 50Hz Sinus und i(t) ein Impulsartiger strom in den grenzen wo Strom fließ ergibt doch die energiemenge, die der Kondensator aufnimmt. Die Energie wird dann komplett im Lastwiderstand (LED IC etc.) gewandelt. Wo ist jetzt die Blindleistung. Bin jetzt ganz ehrlich gesagt zu faul eine Fouierreihe aufzustellen.
Jan R. schrieb: > Blindleistung gibt es doch nur, wenn Strom ins Stromnetztz zurückfließt. > Bei einem Gleichrichter fließt aufgrund der vorgeschalteten Diode nichts > Zurück. Es entsteht also auch keine Blindleistung oder Beinhaltet der > Begriff blindleistung noch was anderes. Man darf die Begriffe Blindleistung und Verzerrungsblindleistung nicht durcheinander werfen. Ein Einweggleichrichter kann natürlich keine Energie zurückspeisen, er zieht jedoch einen pulsförmigen Strom. Dieser Strom kann in Grundschwingung und Oberschwingungen zerlegt werden. Alles was nicht der Netzfrequenz entspricht, erzeugt Blindleistung. Gruß Christian
Christian S. schrieb: > Jan R. schrieb: >> Blindleistung gibt es doch nur, wenn Strom ins Stromnetztz zurückfließt. >> Bei einem Gleichrichter fließt aufgrund der vorgeschalteten Diode nichts >> Zurück. Es entsteht also auch keine Blindleistung oder Beinhaltet der >> Begriff blindleistung noch was anderes. > > Man darf die Begriffe Blindleistung und Verzerrungsblindleistung nicht > durcheinander werfen. > Ein Einweggleichrichter kann natürlich keine Energie zurückspeisen, er > zieht jedoch einen pulsförmigen Strom. Dieser Strom kann in > Grundschwingung und Oberschwingungen zerlegt werden. Alles was nicht der > Netzfrequenz entspricht, erzeugt Blindleistung. > > Gruß Christian Blindleistung kann nur erzeugt weden, wenn Energie da ist. Wenn die energie vom gleichrichter aufgesaugt wird. Wo ist dann die blindleistung. Das müsste mir mal einer erklären. Es kann ja sein, das die grundwelle im integral die gleiche energieearstellt sich die anderen wie schon gesagt, zu null adieren. Aber wo soll da blindleistung sein es entsteht ka nocht mehr leistung alls vom gleichrichter behalten wird..
Blindleistung gibt es doch nur, wenn Strom ins Stromnetztz zurückfließt. http://www.mikrocontroller.net/attachment/25275/Leistungsfaktor.pdf
He Die komplette leistung die zum gleichrichter hingeht, wird dort umgesetzt. Wo soll die blindleistung herkommen. Wenn in der zuleitung noch eine kapazität o. Induktivität ist. Dann sehrwohl aber ohne das sehe ich kein bisschen blindleistung. Geht ja nocjts zum versorger zurück. Also was meint ihr mit blindleistung. Rein mathematisch aber nicht reel odrr was.
Christian S. schrieb: > Man darf die Begriffe Blindleistung und Verzerrungsblindleistung nicht > durcheinander werfen. Jan R. schrieb: > Blindleistung kann nur erzeugt weden, wenn Energie da ist.Wenn die > energie vom gleichrichter aufgesaugt wird. Wo ist dann die > blindleistung. Das müsste mir mal einer erklären. Wenn du mehr als den ersten Satz der Kommentare von Bernd Wiebus, Axel Schwenke und mir gelesen hättest, würdest du diese Frage nicht mehr stellen. Wenn du also unseren drei Aussagen nicht traust und auch sämtlichen Artikeln im Internet über Verzerrungsblindleistung nicht glauben kannst, kannst du ja mal deine Simulationssoftware anschmeissen und gucken, was da rauskommt. Wenn du dann immernoch nicht sicher bist, dann kann dir wahrscheinlich niemand mehr helfen. Gruß Christian
Hallo Jan, hallo Christian. Jan R. schrieb: >> Blindleistung gibt es doch nur, wenn Strom ins Stromnetztz zurückfließt. >> Bei einem Gleichrichter fließt aufgrund der vorgeschalteten Diode nichts >> Zurück. Es entsteht also auch keine Blindleistung oder Beinhaltet der >> Begriff blindleistung noch was anderes. Es fliesst zwar kein Strom rückwärz durch die Diode zurück (Die Sperschichtkapazität und das Ausräumen der Ladungsträger lassen wor mal unter den Tisch fallen), aber die Spannung kehrt sich um, während noch Strom fliesst. Das Umkehren der Spannung bewirkt ein Umkehren des Vorzeichens der Leistung. Also speißt auch ein Gleichrichter zurück. Der Fall trifft jetzt so tatsächlich nicht für die Grundwelle zu, aber für die Oberwellen schon. Christian S. schrieb: > Man darf die Begriffe Blindleistung und Verzerrungsblindleistung nicht > durcheinander werfen. Erstmal Richtig. "Blindleistung" in dem Sinne existiert nur für die Grundwelle, wärend als "Verzerrungsleistung" die Blindleistung bezeichnet wird, die in den Oberwellen steckt. "Blindleistung" in dem Sinne ist immer das Resultat einer Phasenverschiebung zweier sinusförmiger Verläufe gleicher Frequenz: Der Netzspannung und des Stromes. Bei "Verzerrungsleistung" trifft diese Definition nicht richtig, weil die Frequenzen schon nicht zusammenpassen. Die sinusförmige Grundwelle der Spannung und die sinusförmigen Oberwellen des NICHT sinusförmigen Stromes haben unterschiedliche Frequenzen. Macht man aber eine Integration über die Momentanwerte der Leistung, heben sich trozdem immer Bereiche gegenseitig auf, weil sie unterschiedliche Vorzeichen haben und ansonsten gleich sind. Es pendelt also Leistung zwischen Quelle und Verbraucher. Das ist natürlich Blindleistung. > Ein Einweggleichrichter kann natürlich keine Energie zurückspeisen, er > zieht jedoch einen pulsförmigen Strom. Dieser Strom kann in > Grundschwingung und Oberschwingungen zerlegt werden. Alles was nicht der > Netzfrequenz entspricht, erzeugt Blindleistung. Wenn aber Blind- Und Verzerrungsleistung als pendelnde Leistung zwischen Quelle und Verbraucher gesehen wird, muss der Verbraucher aber Energie speichern und zurückliefern können. Und in der Tat kann, wie oben beschrieben, der Einweggleichrichter Leistung zurück speisen. Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.dl0dg.de
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>Wo soll die blindleistung herkommen.
Ganz einfach. Ein Gleichrichter mit Elko sorgt dafür, das der Strom
impulsartig um den Scheitelwert fleisst. Soweit klar?
Wenn du jetzt den Effektivwert des Stromes ermittelst (egal ob messen
oder rechnen), so ist dieser einiges grösser als er wäre, wenn du den
Elko weglässt.
Wenn du jetzt Ueff und das ermittelte Ieff multiplizierst, dann bekommst
du die Leistung. Und zwar die Scheinleistung, die scheinbar die
Schaltung benötigt. Am Lastwiderstand (parallel zum C) wird aber eine
kleinere Leistung umgesetzt. Somit ist die Wirkleistung kleiner. DIe
(geometrische) Differenz zwischen Scheinleistung und Wirkleistung am
Widerstand ist die Blindleistung.
Nein also rein messtechnisch fließt wenn sich die spannung umkehrt also negativ wird kein strom mehr. Wie auch diode sperrt ja . Wenn ich das ganze jetzt natürlich einer FFT/DFT unterziehe. Sind natürlich phasenverschiebungen vorhanden. Aber fließt denn wirklich Leistung zurück zum generator oder ist das rein Mathematisch. Vielleicht hilft mir das beim verständniss. Wo wird dei energie die zurückgeht zwischenzeitlich gesppeichert.
>Aber fließt denn wirklich Leistung zurück zum generator oder ist das >rein Mathematisch. Mit der Mathematik kann die Wirklichkeit berechnet werden. Die dritte Oberschwingung hat die dreifache Frequenz. Während die Grundschwingung zwischen 0..180° positiv ist, ist die dritte zwischen 0..60 positiv, zwischen 60..120 negativ und zwischen 120..180 wieder positiv. Somit fliesst zweimal Energie hin und einmal zurück. zwischen 180..360 dreht sich das rum..
Matthias Lipinsky schrieb: >>Aber fließt denn wirklich Leistung zurück zum generator oder ist das >>rein Mathematisch. > > Mit der Mathematik kann die Wirklichkeit berechnet werden. > > Die dritte Oberschwingung hat die dreifache Frequenz. Während die > Grundschwingung zwischen 0..180° positiv ist, ist die dritte zwischen > 0..60 positiv, zwischen 60..120 negativ und zwischen 120..180 wieder > positiv. Somit fliesst zweimal Energie hin und einmal zurück. zwischen > 180..360 dreht sich das rum.. Gut aber wo wird die energie gespeichert bevor sie zurückflißt.
Welche zwei elektrischen Komponenenten speichern Energie, und welcher ist davon in der Schaltung zu finden? => der Kondensator.
Ja aber von dem kann aufgrund der diode nichts zurückfließen....
Hallo Jan. Jan R. schrieb: > Aber fließt denn wirklich Leistung zurück zum generator oder ist das > rein Mathematisch. Sie wird tatsächlich als Monentanleistung zurückgeliefert In dem Punkte bildet die Mathematik die Realität schon richtig ab, wenn man nur genau genug hinschaut. > Vielleicht hilft mir das beim verständniss. Wo wird dei energie die > zurückgeht zwischenzeitlich gesppeichert. Tatsächlich im Elko und anderen Kapazitäten. auch parasitären. Desweiteren in parasitären und absichtlichen (Saugdrossel) Induktivitäten des kompletten Stromkreises. Ganz normal, wie elektische Energie auf die Schnelle halt weggespeichert werden kann. Desweiteren musst Du bedenken, das der momentane Strom von Stromoberwellen entgegen dem Strom der Grundwelle fliessen kann. In erster Linie überlagern sich sich einfach linear (d.h. ,sie bilden einfach eine Summe). Das macht dann ja den nicht sinusförmigen Verlauf des Stromes aus. Der absolute Stromfluss geht geht dabei klassisch von der Anode zur Kathode durch die Diode, solange die Summe halt nicht kleiner Null ist. Den Fall, wenn z.B. eine Drossel mit Eisenkern beteiligt ist, der sich nichtlinear verhält und in die Sättigung geht, lasse ich jetzt auch mal unter den Tisch fallen. ;O) Tröste Dich, ich habe es damals auch erst Begriffen, nach dem ich mich im Detail damit auseinandergesetzt hatte. Auch jetzt brauchte es einige Zeit, mich wieder daran zu erinnern. Darum ist hier noch eine Ungenauigkeit: Bernd Wiebus schrieb: > Es fliesst zwar kein Strom rückwärz durch die Diode zurück (Die > Sperschichtkapazität und das Ausräumen der Ladungsträger lassen wor mal > unter den Tisch fallen), aber die Spannung kehrt sich um, während noch > Strom fliesst. Das ist zwar nicht ganz falsch, gilt aber eher nicht für eine Diode, die sich selber steuert, sondern für Thyristoren, die im Gegensatz zu einer Diode fremdgesteuert werden, und wenn große induktivitäten Beteiligt sind. > Das Umkehren der Spannung bewirkt ein Umkehren des > Vorzeichens der Leistung. Also speißt auch ein Gleichrichter zurück. > Der Fall trifft jetzt so tatsächlich nicht für die Grundwelle zu, aber > für die Oberwellen schon. Es gilt hier, wie oben gesagt, der Falle, dass sich der Stromfluss der Oberwellen durchaus umdrehen kann. Aber die Konsequenz daraus, dass, wenn sich entweder Strom oder Spannung umdreht, auch das Vorzeichen der Leistung umdreht, was bedeutet, das Leistung zurückgespeisst wird, stimmt. Wenn sich natürlich beides Umdreht, hast Du wieder den "normalen" Fall das Leistung in die Schaltung eingespeisst wird. Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.dl0dg.de
Wenn die Energie tatsächlich im Elko ist, wie kann sie dann wider zurück zum verbrqucher dazwischen ist ja immerhin eine Diode.. Das integral aus U* I inklussive aller oberwellen ergibt doch die tatsächlige wirkenenergie oder? Da sich die blindleistung aller oberwellen gegenseitig wider aufhebt und null ergibt nur so kann ich es mir vorstellen. Parasietäre dinge vrnachlässigt.
Jan R. schrieb: > He > > Die komplette leistung die zum gleichrichter hingeht, wird dort > umgesetzt. Wo soll die blindleistung herkommen. Wenn in der zuleitung > noch eine kapazität o. Induktivität ist. Dann sehrwohl aber ohne das > sehe ich kein bisschen blindleistung. Geht ja nocjts zum versorger > zurück. Also was meint ihr mit blindleistung. Rein mathematisch aber > nicht reel odrr was. Jeder mm einer Leitung hat seine 1nH heißt es so schön. Siehe da, überall Induktivitäten. Im Stromnetz selbst, deine Zuleitung, deine Leiterbahn, die Anschlüsse des Elko und so weiter und so fort... Somit gibt es im Stromkreis zwei Energiespeicher, dort zwischen kann die Energie pendeln. Der eine Energiespeicher ist im Stromnetz (230V-Leitungen), der andere in deiner Schaltung (Kondensator). Nur weil man die Blindleistung vielleicht mit den Messmitteln nicht erfassen kann, ist sie nicht weg ;) Ausserdem kann eine Diode sehr wohl rückwärts Strom leiten. Nur dieser Strom ist eben um ein vielfaches kleiner als der Vorwärtsstrom und vielleicht zu klein für deine Messtechnik.
>Das ist zwar nicht ganz falsch, gilt aber eher nicht für eine Diode.. Doch. Damit eine Diode vom leitend in den Sperrzustand übergeht, muss die sogenannte Raumladungszone wiederhergestellt werden. Dazu muss Strom fliessen. Das dauert bei den Dioden auch unterschiedlich lange. siehe reverse recovery time. (Deshalb brennt eine 1N4148 auch in schnellen Schaltnetzteilen quasi weg) Dabei sind u und i in die geleiche Richtung aber fliessen von K nach A.
>Das integral aus U* I inklussive aller
.. ja der Mittelwert, also das Integral schon. Aber im Mittel ist es in
Europa auch 10Grad warm. Trotzdem haben wir immer mal -25Grad.
Blndleistung heisst, das innerhalb der Periode energie hin und zurück
pendelt. Und das tut sie. Die Wirkleistung lässt Energie nur zum
Verbraucher fliessen...
> (Deshalb brennt eine 1N4148 auch in schnellen > Schaltnetzteilen quasi weg) Wenn die 'wegbrennt', dann vermutlich deswegen, weil sie nur 200 mA Dauerstrom kann ...
Matthias Lipinsky schrieb: >>Das integral aus U* I inklussive aller > > .. ja der Mittelwert, also das Integral schon. Aber im Mittel ist es in > Europa auch 10Grad warm. Trotzdem haben wir immer mal -25Grad. > > Blndleistung heisst, das innerhalb der Periode energie hin und zurück > pendelt. Und das tut sie. Die Wirkleistung lässt Energie nur zum > Verbraucher fliessen... Ja, aber ich kann mir im besten willen nicht vorstellen, dass die energie im kondensator gespeichert wird, denn selbst wenn die diode als ideal angenommen werden würde, gäbe es oberwellen da kann die energie unmöglich herkommen auch die induktivität im kabel und dass alles gäbe es in der idealen welt nicht aber die oberwellen doch. Im endeffekt wenn sich alles addiert ist der strom ja immer positiv. Wo wird die energie gespeichert im elko glaube icj euch erst, wenn ihr mir sagt, wie ein strom rückwärts durch eine ideale diode fließt. Heben sich die blindleistungen aller oberwellen gegenseitig auf. Den schon alleine oberwellen ist reine Mathematik.
Wenn ich dir jetzt auch noch erzähle, dass selbst eine Diode in Reihe zu einer rein ohmschen Last Verzerrungsblindleistung erzeugt, wirst du verrückt,oder? :) So ist es aber....erklärbar durch die oben genannte Fourieranalyse. Nochmal: Verzerrungsblindleistung ist nicht das Gleiche wie Blindleistung! Gruß Christian
Zum Diode Kondensator Strom. Natürlich fließt kein Strom in Sperrichtung. Der Strom ist nun nicht sinusförmig sondern mit Oberwellen behaftet. Was heißt das: Die Stromkurve kann man als Summe von Grund und allen Oberwellen (die einzeln alle sinusförmig sin) eben zu dieser nichtsinusförmigen Kurve addieren. Messen kannst du aber nur den Strom gesamt, man kann einfach nicht die einzelnen Oberwellen herausnehmen und extra messen. In Summe ergibt das dann zur Zeit des Sperren der Diode Momentanwerte i = 0; Momentanwerte! Grund und Oberwellen sind immer über die gesamte Periode der Grundwelle zu betrachten.
Anderes Beispiel: Bei einen ganz normalen Rechteckstrom, ohne Diode etc., symmetrisch zu Null, erhält man bei der Fourieranalyse (theoretisch unendlich) viele Oberschwingungen. => http://de.wikipedia.org/wiki/Fourierreihe#Rechteckpuls Betrachtet man jetzt den ersten, positiven Abschnitt des Rechtecks, bleibt der Strom IMMER grösser als Null. Die Oberschwingungen hingegen sind je nach Zeitpunkt eben auch kleiner als Null.
Hallo Jan, hallo Matthias. Jan R. schrieb: > Wenn die Energie tatsächlich im Elko ist, wie kann sie dann wider zurück > zum verbrqucher dazwischen ist ja immerhin eine Diode.. Darum kann der Strom einer Oberwelle rückwärz durch die Diode: Bernd Wiebus schrieb: >> Desweiteren musst Du bedenken, das der momentane Strom von >> Stromoberwellen entgegen dem Strom der Grundwelle fliessen kann. In >> erster Linie überlagern sich sich einfach linear (d.h. ,sie bilden >> einfach eine Summe). Das macht dann ja den nicht sinusförmigen Verlauf >> des Stromes aus. >> Der absolute Stromfluss geht geht dabei klassisch von der Anode zur >> Kathode durch die Diode, solange die Summe halt nicht kleiner Null ist. > > > Das integral aus U* I inklussive aller oberwellen ergibt doch die > tatsächlige wirkenenergie oder? Ja..... > Da sich die blindleistung aller > oberwellen gegenseitig wider aufhebt und null ergibt nur so kann ich es > mir vorstellen. Parasietäre dinge vrnachlässigt. Es gilt sogar so, dass sich die Leistung einer einzelnen Oberwelle über das Integral schon weghebt. Das gilt für alle Oberwellen. Also hast Du schon eine Summe von Nullen. Bis auf die Grundwelle halt. Matthias Lipinsky schrieb: >>Das ist zwar nicht ganz falsch, gilt aber eher nicht für eine Diode.. > Doch. Damit eine Diode vom leitend in den Sperrzustand übergeht, muss > die sogenannte Raumladungszone wiederhergestellt werden. Dazu muss Strom > fliessen. Das dauert bei den Dioden auch unterschiedlich lange. siehe > reverse recovery time. (Deshalb brennt eine 1N4148 auch in schnellen > Schaltnetzteilen quasi weg) > > Dabei sind u und i in die geleiche Richtung aber fliessen von K nach A. Ja. Ist aber im Verhältnis zur Gesamtleistung eher wenig, obwohl es natürlich für das Verhalten des Ventils zu berücksichtigen ist, Z.B. bei den Schaltverlusten. Insbesondere das heftige Zusammenspiel aus (ev. parasitären) Induktivitäten und dem abrupten Ende des reversen Stromflusses bei ungeeigneten Dioden.... Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.dl0dg.de
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Christian S. schrieb: > Wenn ich dir jetzt auch noch erzähle, dass selbst eine Diode in Reihe zu > einer rein ohmschen Last Verzerrungsblindleistung erzeugt, wirst du > verrückt,oder? :) > So ist es aber....erklärbar durch die oben genannte Fourieranalyse. > Nochmal: Verzerrungsblindleistung ist nicht das Gleiche wie > Blindleistung! > > Gruß Christian Eig. Super beispiel mit der Diode selbst. Die ideale diode hat keine parasitären kapazitäten. Und nichts. Stellt euch also vor, keine kapazitäten/induktivität. Es entstht verzerrungsblindleistung. Jetzt die frage. Erzeugt verzerrungsblindleistung einen leistungsfaktor, solange die spannung nocht verzerrt wird. Verschiebungsblindleistung ist ja verschiebung von energie. Verzerrungsblindleistung verformt nur.
Bernd Wiebus schrieb: > Hallo Jan. > > Jan R. schrieb: > Sobald die Spannung auch nicht mehr sinusförmig ist, und das kann z.b. > schon durch die Verluste auf einer Leitung bei nicht sinusförmigem > Stromverlauf passieren, dann können die Oberwellen sehr wohl > Wirkleistung enthalten. ??? Deine Darstellung ist irgendwie misverständlich. Entweder ich habe Sinus oder Oberwellen. Oberwellen sind etwas Theoretisches, ein Denkkonstrukt. In der Welt der Frequenzbetrachtung sind die selbst immer Sinus.
Zur Klärung der Frage zeichnet man sich einen Sinus mit einer beliebigen Oberwelle. Die Lösung sieht man direkt. Wer rechnen möchte macht einen Ansatz und berechnet die Leistung mit Hilfe eines Integrals. Dabei fällt auf, dass jedes Integral über eine Oberwelle im Ergebnis null wird. Womit auch die Frage beantwortet wäre. Joe
> Oberwellen sind etwas Theoretisches, ein Denkkonstrukt.
Oberschwingungen bzw. -wellen sind schon etwas Reales, in der Praxis
können sie wirklichen Ärger machen ...
Joe schrieb: > Zur Klärung der Frage zeichnet man sich einen Sinus mit einer beliebigen > Oberwelle. Die Lösung sieht man direkt. > > Wer rechnen möchte macht einen Ansatz und berechnet die Leistung mit > Hilfe eines Integrals. Dabei fällt auf, dass jedes Integral über eine > Oberwelle im Ergebnis null wird. > > Womit auch die Frage beantwortet wäre. > > Joe Du Mathematisch verstehe ich das schon aber eine ideale Dide ohne Elko nur mit einem lastwiderstand ist kein energiespeicher aber trotzdem gibt es oberwellen. Mathematiksch sprich fouierreihe/trafo verstehe ich schon allerdings nicht wie energie zum verbraucher zurückfließt, wenn garkeine gespeichert ist. Also denke ich mir, dass verschiebungsblindleisrung Tatsächlich das hin und herflutschen einer gewissen energiemenge darstellt. Das nur mit kapa/induk möglich ist. Die frequenz ist hier mit der spannung gleich. Verzerrungsblindleistung sehe ich als einen beiwert, der beschreibt, wie stark ein sinus "verdreckt" ist. Aber keinerlei energie im endefekt wenn man alle oberwellen addiert zum generator zurückfließen. Es ist leeiglich so, dass der strom in der spitze grœßer ist als wenn ich bei gleicher leistung sinusförmig wäre. Warum werden diese verzerrungsblindleistungen dann aber in den leistungsfaktor aufgenommen.
Jan R. schrieb: > Warum werden diese verzerrungsblindleistungen dann aber in den > leistungsfaktor aufgenommen. Weil die Verzerrungsblindleistung den schicken, idealen Sinus der Spannung verzerrt. Die Auswirkungen können bereits gesehen werden, wenn du mal mit dem Oszilloskop an die Steckdose gehst, die 3. Harmonische lässt die Spannung am Scheitelpunkt bereits einsacken. Gruß Christian
Ok habe mal so einen Gleichrichter simuliert. Der Geerator nimmt nie Leistung auf. das heißt doch dann, dass bei reiner verzerrungsblindleistung keine energie getauscht wird oder??
Jan R. schrieb: > Blindleistung gibt es doch nur, wenn Strom ins Stromnetztz zurückfließt. Nein. Du mußt die Gesamtbilanz betrachten. Wenn man nur eine (Strom-) Oberwelle betrachtet, dann fließt Leistung zurück - immer dann wenn das Vorzeichen der Oberwelle entgegengesetzt zu dem der Spannung ist. Aber praktisch addieren sich ja Grund- und diverse Oberwellen. Der rückwärts fließende Strom der Oberwelle verringert dann nur den Strom der mit der Grundwelle gezogen wird. Auch das kannst du dir einfachst grafisch verdeutlichen. Mal dir Spannungs- und Stromverlauf auf. Der Strom steigt dabei nicht nach einer Sinusfunktion, sondern bleibt erstmal auf Null, so lange bis die Spannung größer ist als die Spannung am Elko. Der Teil vom Strom, der da am Anfang der Halbwelle (und weiter hinten am Ende auch) fehlt, das ist rein rechnerisch rückgespeister Strom aus Oberwellen. Und in dem Teil wo Strom fließt, ist der auch deutlich höher als der äquivalente Sinus-Strom sein müßte. Hier addieren sich die Oberwellen zur Grundwelle. Und schließlich hat ja auch niemand behauptet, daß eine Gleichrichter- schaltung Energie ins Netz zurückspeist. Nur daß für die entnommene Wirkleistung lediglich der Anteil des Stroms verantwortlich ist, der der Grundwelle entspricht. Das E-Werk hat trotzdem ein Problem: es muß in den Spannungsspitzen mehr Strom liefern als der abgenommenen Leistung bei einem ohmschen Verbraucher entsprechen würde. Das erhöht nicht nur die Verluste in Leitungen, sondern schmälert auch den Wirkungsgrad von Transformatoren und letzten Endes verzerrt es die Spannungsform. XL
Ah ok dann hab ichs glaub verstanden danke. Falls mir nochmal was einfällt, würde ich mich vielleicht nochmal melden.
Bei idealer Spannungsquelle (keine Oberwellen in der Spannung) tragen die Oberwellen im Strom nicht zur Arbeit bei. Das hat nichts mit R,L oder C. Denn: W = Integral U(t)*I(t)dt Die Oberwellen in I(t) löschen sich innerhalb der Vollwelle von U(t) aus da die pos./neg. Flächen der Oberwelle immer gleich sind aber eben mit umgedrehtem Vorzeichen. Beweis: 0 = Integral sin(t)*sin(2*t)dt Dies gilt allerdings nur, wenn die Netzspannung durch die Oberwellen nicht verformt wird (also ideale Spannungsquelle) Falls das schon ausgeführt wurde, so entschuldige ich mich.
Hallo Axel. Axel Schwenke schrieb: > Und schließlich hat ja auch niemand behauptet, daß eine Gleichrichter- > schaltung Energie ins Netz zurückspeist. Und selbst wenn keine Energie zurückgespeisst wird, und Leitungen und Transformatoren als verlustfrei angenommen werden, so ist die schnell schwankende Last doch sehr real, weil sie durchaus zu einem schwellendem Drehmoment und damit zu Vibrationen an einem speisenden Generator führt, die man messen kann. Und manchmal, bei Härtefällen, kann man es auch hören. > Das erhöht nicht nur > die Verluste in Leitungen, sondern schmälert auch den Wirkungsgrad von > Transformatoren und letzten Endes verzerrt es die Spannungsform. Und ab dem Moment betrifft es nicht nur Generator, Leitungen und Transformatoren, sondern auch alle anderen Verbraucher in diesem Netz. Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.dl0dg.de
Hallo netseal. netseal schrieb: > Falls das schon ausgeführt wurde, so entschuldige ich mich. Ist schon ok. Du hast mir gerade erspart, die Formel dafür wieder selber zusammenzuklauben. ;O) Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.dl0dg.de
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