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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Warum ist die Netzfrequenz wichtiger als die Netzspannung?


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Autor: Hans (Gast)
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Hallo,

ich lese immer wieder, dass die Netzfrequenz sehr wichtig ist und bei 
steigender Last diese sinkt, da die Generatoren langsamer drehen. Soweit 
so nachvollziehbar. Aber warum wird mit sinkender Frequenz eine 
Glühbirne dunkler, obwohl die Spannung gleich bleibt?

Autor: Mike (Gast)
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> Aber warum wird mit sinkender Frequenz eine
> Glühbirne dunkler, obwohl die Spannung gleich bleibt?

Woher hast Du diese Ausage? Die Helligkeit der Glühlampe wird durch ihre 
mittlere LEistungsaufnahme bestimmt, und die hängt nicht von der Freuenz 
ab.

Autor: Erich (Gast)
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Hans schrieb:
> Aber warum wird mit sinkender Frequenz eine
> Glühbirne dunkler, obwohl die Spannung gleich bleibt?

Wer behauptet das?
Wie hast du das festgestellt?
Bei meinen Steckdosen 230V~ 50Hz gelingt es mir nicht die 50Hz zu 
ändern.

Autor: MaWin (Gast)
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Hans schrieb:
> Aber warum wird mit sinkender Frequenz eine Glühbirne dunkler, obwohl
> die Spannung gleich bleibt?

Wird sie nicht (Ausnahme schlechte LED Birnen).

Autor: Thomas M. (langhaarrocker)
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Riecht nach einem Trugschluss. Wenn der Generator nicht die Leistung 
bringen kann, die abgenommen wird, kann er auch nicht die "Drehzahl" und 
somit nicht die Netzfrequenz aufrecht erhalten. Dass die Glühlampe dann 
dunkler ist liegt nicht an der Frequenz, sonderen daran, dass nicht die 
Leistung zur Verfügung steht.

Dass die Frequenz kritischer ist als die Leistung liegt eher daran, dass 
eben viele Generatoren die Versorgung übernehmen. Sind die nicht 
synchron, pumpen sie plötzlich Leistung untereinander hin und her statt 
zum Verbraucher.

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Erich schrieb:

> Bei meinen Steckdosen 230V~ 50Hz gelingt es mir nicht die 50Hz zu
> ändern.

Dir nicht, anderen schon: Die schalten einen FU dazwischen.

Autor: Achim S. (Gast)
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Hans schrieb:
> Aber warum wird mit sinkender Frequenz eine
> Glühbirne dunkler, obwohl die Spannung gleich bleibt?

Wird sie nicht, der Glühbirne sind die kleinen Frequenzschwankungen 
weitgehend egal. Aber es gibt andere Lasten als Glühbirnen, bei denen 
die Leistungsaufnahme ein Stück weit von der Frequenz abhängt. (Manche 
Motoren drehen z.B. langsamer, wenn die Netzfrequenz sinkt).

Und um deine Frage in der Überschrift zu beantworten: die Spannung ist 
an verschiedenen Stellen im Verbundnetz unterschiedlich (je nachdem, in 
welche Richtung grade Leistung durchs Netz geliefert wird). Aber die 
Frequenz ist im gesamten Netz identisch. Und deshalb ist sie ein guter 
Indikator, um insgesamt die Einspeisung der Kraftwerke auf den richtigen 
Wert zu regeln.

Autor: Synchrongenerator (Gast)
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Weil mit der Netzfrequenz, wie du schon sagtest, sehr viele rotierende 
Massen hängen. Deren Umdrehungsgeschwindigkeit in einem direkt 
Zusammenhang mit der Frequenz steht. Schnelle Änderungen beanspruchen 
diese Maschinen enorm.

Autor: Erich (Gast)
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Autor: Mark B. (markbrandis)
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Harald W. schrieb:
> Erich schrieb:
>
>> Bei meinen Steckdosen 230V~ 50Hz gelingt es mir nicht die 50Hz zu
>> ändern.
>
> Dir nicht, anderen schon: Die schalten einen FU dazwischen.

Was ist ein FU?

Autor: Thomas M. (langhaarrocker)
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Frage ist berechtigt. Gemeint ist ein FrequenzUmrichter.

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Thomas M. schrieb:

> Frage ist berechtigt. Gemeint ist ein FrequenzUmrichter.

Ja, ich hätte doch besser Frequenzumformer schreiben sollen.
Selbst Wikepedia findet den richtigen Begriff nicht:
https://de.m.wikipedia.org/wiki/FU

Autor: Werner H. (werner45)
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...dann schreib halt einen Artikel im Wikipedia, dann wird er auch 
gefunden.
Jeder kann mitmachen, nur die Sheriffs sind manchmal etwas zickig.

Gruß   -   Werner

Autor: Anal Ütiker (Gast)
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Harald W. schrieb:
> Ja, ich hätte doch besser Frequenzumformer schreiben sollen.

Du hättest sowohl auf die thematisch inkompatible Erwähnung von FU als
auch (scherzhaft gemeinte) Behauptungen, @Erich würde dessen Anschluß
nicht gelingen, verzichten sollen. Irrelevanz + Unwitzigkeit = Käse.

Autor: Patrick H. (hoppi123)
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Dass die Glühbirne bei gleichbleibender Spannung aber sinkender Frequenz 
seine Helligkeit ändert ist nicht nachvollziehbar.

Zurück zu deiner Ausgangsfrage, warum die Netzfrequenz wichtiger als die 
Netzspannung ist:
Beide Größen sind sehr wichtig in einem Stromnetz. Sie werden allerdings 
als Indikatoren für unterschiedliche physikalische Größen verwendet.

Die Netzfrequenz ist ein Indikator über die Leistungsbilanz eines 
Stromnetzes. D.h. bei sinkender Frequenz ist die eingespeiste Leistung 
in das Netz geringer als die von den angeschlossenen Verbrauchern 
bezogene Leistung. Es wird dem Netz also mehr Energie entnommen als 
durch die Generatoren zugeführt wird. Die Generatoren werden also 
abgebremst. Der große Vorteil diese Bilanz über die Netzfrequenz zu 
ermitteln ist der, dass die Frequenz an jeder Stelle im Netz gleich ist. 
Es ist also egal wo ich diese Messe.

Die Spannung in einem Stromnetz ist nicht überall gleich. Sie wird 
hauptsächlich über die Blindleistung im Netz geregelt. Die Netzspannung 
ist also eine lokale Bilanz der momentan verfügbaren Blindleistung und 
innerhalb einer Spannungsebene (z.B. Höchstspannung) kann diese je nach 
Messort unterschiedlich hoch sein.

Jedes Kraftwerk, egal wo es steht, kann also über die Messung der 
Netzfrequenz die aktuelle Leistungsbilanz des kompletten Verbundnetzes 
ermitteln und gegebenenfalls diese Beeinflussen. (Sehr vereinfacht 
ausgedrückt).

Über dieses Thema werden ganze Bücher geschrieben, weshalb es schwierig 
ist das alles kurz und knapp zu erläutern.

Autor: Hans (Gast)
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Hmmm interessant. Wenn wir also ein reines Gleichspannunsnetz hätten, 
bräuchte man diesen ganzen Aufwand gar nicht erst treiben?

(Das mit der Glühbirne habe ich aus dem heise-Forum. Das war dann wohl 
das übliche Gelaber.)

Autor: hinz (Gast)
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Hans schrieb:
> Wenn wir also ein reines Gleichspannunsnetz hätten,
> bräuchte man diesen ganzen Aufwand gar nicht erst treiben?

Der Aufwand wäre noch größer.

Autor: Lämm Pli (Gast)
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Achim S. schrieb:
>> Aber warum wird mit sinkender Frequenz eine
>> Glühbirne dunkler, obwohl die Spannung gleich bleibt?
>
> Wird sie nicht, der Glühbirne sind die kleinen Frequenzschwankungen
> weitgehend egal.

Die Schwankungen wegen des AC-Betriebes sind einfach viel zu klein, um
überhaupt erkennbar zu sein. Zuallererst ist der Glühfaden ja thermisch
isoliert. Obwohl sehr dünn, kühlt er bei Stromunterbrechung nur ziemlich 
langsam ab. Heißt, er leuchtet auch bei AC-Nulldurchgängen hell weiter.

Dann sind 100Hz (die Leistungs-Puls-Frequenz) auch noch wirklich nahe
an der Grenze dessen, wo das menschlige Auge bald nicht einmal mehr das
"Lampe vollständig ein und aus gehen" als Flicker feststellen könnte.

Beides zusammen sorgt dafür, daß man davon einfach nichts bemerken kann.
Eine minimale Änderung der Frequenz bemerkt einer folglich genausowenig.

Autor: Andreas M. (andreas_m62)
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