Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kondensatormotor zu großer Kondensator: Phasenverschiebung über 90°?


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von Karl-alfred R. (karl-alfred_roemer)


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Hallo zusammen,

ich habe eben mal ChatGBT befragt, ob ein Kondensator an einem 
Kondensatormotor zu groß sein kann. ChatGBT meinte, ja und aus zwei 
Gründen:
1. Der Blindstrom wird unnötig groß und die Hilfswicklung könnte 
überlastet werden.
2. Die Phasenverschiebung könnte über 90° groß werden.

Ich bin jetzt nicht der Über-Elektriker aber ich war bisher immer der 
Meinung, dass, egal wie die Induktivitäten oder Kapazitäten in einer 
Schaltung sind:  Über +/-90° wäre unmöglich.

ChatGBT ist toll, aber alles muss man der KI bekanntlich auch nicht 
glauben. Was meint Ihr?  Kann die Phasenverschiebung durch einen zu 
großen Kondensator in einem Kondensatormotor wirklich über 90° gehen?

Danke für Eure Meinungen
und
viele Grüße aus der schönen Eifel

Karli

[Mod: Formatierung korrigiert]

: Bearbeitet durch Moderator
von Otto K. (opto_pussy)


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Ich bin der Meinung eine Phasenverschiebung von mehr als 90° ist nicht 
möglich. Es sei denn man schaltet mehrere RC-Glieder hintereinander.

von Flip B. (frickelfreak)


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ein grösserer kondensator nähert sich einem kurzschluss an, die 
phasenverschiebung des hilfswicklungsstroms verringert sich.

ein zu kleiner kondensator macht dir im wesentlichen die korrekte 
phasenverschiebung, aber zu geringen strom durch die hilfswickung.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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> Ich bin der Meinung eine Phasenverschiebung
> von mehr als 90° ist nicht möglich.
Das ist korrekt, deswegen bleibt die Steinmetzschaltung beim 
Drehstrommotor immer nur eine Krücke, damit dieser überhaupt läuft. Der 
Motor würde eigentlich 120° Phasenversatz erwarten.

von Re (r42)


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Karl-alfred R. schrieb:

> ChatGBT meinte[...]
> 2. Die Phasenverschiebung könnte über 90° groß werden.

Warum die Aussage ohne die Annahme unüblicher Randbedingungen Quark ist 
und tatsächlich das genaue Gegenteil der KI-Aussage der Fall ist, wurde 
ja bereits hinlänglich geschrieben:

Flip B. schrieb:
> [...] die phasenverschiebung des hilfswicklungsstroms verringert sich [...]



Das "Large Language Model" modelliert eben Sprache und keine 
technischen Zusammenhänge.

Dass Personen allgemein dazu tendieren, den Ursprung irgendwelcher 
aneinandergereihten Worte ersteinmal einem "Bewusstsein" zuzuschreiben 
und dem auch noch "Verständnis" oder gar "Verantwortung" darüber zu 
unterstellen, konnte schon vor fast 60 Jahren bei Weizenbaums ELIZA 
beobachtet werden. Damals war noch offensichtlich, dass die 
begründungsfreien Worte nichts mit Wahrheit zu tun hatten. Genug Zeit 
seitdem, um daraus zu lernen.

my2ct (re)

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Karl-alfred R. schrieb:
> ChatGBT ist toll, aber alles muss man der KI bekanntlich auch nicht
> glauben.

Ach.

> Was meint Ihr?

Du glaubst zu viel. Du hast zu wenig Wissen. Woher soll ChatGPT dann 
mehr wissen ?

von H. H. (hhinz)


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Michael B. schrieb:
> Woher soll ChatGPT dann
> mehr wissen ?

Vom Spion!

"Im Geheimdienst ihrer KI"

von Karl-alfred R. (karl-alfred_roemer)


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Vielen Dank für Eure Antworten.

Sieht so aus, als ob ihr geschlossen der Meinung seid, dass ein zu 
großer Kondensator keine Phasenverschiebung über 90° erzeugt. (Es sei 
denn, man hätte mehrere RC-Glieder hintereinander, wie Otto K. schrieb)
Eure einheitliche Meinung beweist zwar nichts, aber trotzdem sehe ich 
das mal als "quasi" bestätigt

Was mich jetzt aber dafür wundert:
>>ein grösserer kondensator nähert sich einem kurzschluss an, die
>>phasenverschiebung des hilfswicklungsstroms verringert sich.

1. Wie entsteht dieser Kurzschluss?  Meinst du, weil sich der induktive 
und kapazutive Widerstand gegenseitig aufheben, da deren 
Scheinwiderstände in der komplexen Ebene in entgegengesetzte Richtung 
zeigen?
2. Warum verringert sich dann die Phasenverschiebung?
Wegen der Induktivität der Hilfsspule, die ja eine Phasenverschiebung in 
die entgegengesetzte Richtung wie der Kondensator erzeugt?

von Günter L. (Firma: Privat) (guenter_l)


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von Karl-alfred R. schrieb:
>Sieht so aus, als ob ihr geschlossen der Meinung seid, dass ein zu
>großer Kondensator keine Phasenverschiebung über 90° erzeugt.

Ein Kondensator alleine an eine Wechselspannung erzeugt immer
eine Phasenverschiebung von 90°, egal wie klein oder groß.
Aber der Kondensator ist ja nicht alleine, er ist bei einen
Motor mit einer Wicklung, also Induktivität in Reihe geschaltet.
Und da kann es dann auch bei einer bestimmten Größe des Kondensators 
passieren, daß der induktive Widerstand XL der Wicklung, und der
kapzitive Widerstand XC des Kondensators gleich groß sind.
Und das bedeutet dann 180°, also Reihenresonanz. Und das bedeutet
fast Kurzschluß, also nur noch der ohmsche Widerstand des Drahtes.
Die Spannung an der Wicklung und am Kondensator steigt extrem an,
über 1000V, und der Kondensator geht kapput, weil er die
Spannung nicht aushält. Ist mir selbst schon passiert.
Der Kondensator ist heiß geworden und die Elektrolytsoße kam
raus.

von Karl-alfred R. (karl-alfred_roemer)


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Das mit der Resonanz und der Spannungsüberhöhung ist einleuchtend.  War 
mir vorher absolut nicht bewusst.  Vielen Dank für den Hinweis und auch 
für das praktische Beispiel.

Aber erklärt dass, dass die Phasenverschiebung bei größer werdendem 
Kondensator wieder kleiner wird?

Kann man den Stromkreis durch den Kondensator eigentlich als 
Reihensgromkreis aus Kapazität, Spuleninduktivität und ohmschem 
Widerstand der Spule sehen?
Falls ja, könnte man den Gesamtwiderstand und die Phasenverschiebung für 
unterschiedliche Kondensatorgrößen ja leicht berechnen und sogar als 
Graphik zeichnen lassen. Dann müsste man ja sehen, dass es bei einer 
bestimmten Kombination aus Kondensator, Spule die Phasenverschiebung 
maximal wäre.

von Thomas U. (charley10)


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Otto K. schrieb:
> Ich bin der Meinung eine Phasenverschiebung von mehr als 90° ist nicht
> möglich. Es sei denn man schaltet mehrere RC-Glieder hintereinander.

Doch doch!
Manche Menschen meinen sogar, dass sich die Einstellung von bestimmten 
Personen um 360° drehen muss! ;-))

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Karl-alfred R. schrieb:
> Falls ja, könnte man den Gesamtwiderstand und die Phasenverschiebung für
> unterschiedliche Kondensatorgrößen ja leicht berechnen

Sowas kannste heute leicht simulieren und plotten. Nimm dir LTSpice oder 
einen Online Simulator (sollte mit Falstad klappen) und tipps ein.
https://www.falstad.com/circuit/
Die Startschaltung bei Falstad ist lustigerweise schon fast das, was du 
suchst.

: Bearbeitet durch User
von Karl-alfred R. (karl-alfred_roemer)


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Thomas U:
>>Doch doch!
>>Manche Menschen meinen sogar, dass sich die Einstellung von
>>bestimmten Personen um 360° drehen muss! ;-))

Ja das stimmt. 😂

Aber noch mal zurück zum Problem.  Wir wissen eins definitiv: Die 
Schaltung der Hilfsspule darf auf keinen Fall in Resonanz kommen. Um 
möglichst nahe an die 90° zu kommen muss der Kondensator als knapp neben 
der Resonanz-Kapa liegen.

Wir wissen aus Erfahrung leider auch, dass Kondensator mit der Zeit 
Kapazität verlieren. D.h. wenn wir den Kondensator etwas zu groß wählen, 
wird er irgendwann genau die Resonanz-Kapa haben und sich damit selbst 
zerstören. Also muss er etwas kleiner sein.

Beim drüber nachdenken kam mir noch ein völlig anderer Gedanke:
Die Hauptwicklung hat ja auch eine Induktivität und ist direkt an die 
Netzspannung angeschlossen. Damit bewirkt die Hauptspule eine 
Phasenverschiebung bei einer idealen Spule 90°. Wenn wir jetzt der 
Hilfsspule mit dem Kondensator eine Phasenverschienung um 90° in die 
andere Richtung geben, haben beide Spulen 180° Phasenverschiebung. Also 
hätten wir kein Drehfeld.  Aber wie wäre es, wenn wir den Kondensator so 
dimensionieren würden, dass die Induktivität genau kompensiert werden 
würde?  Damit hätten wir dann eine Phasenverschiebung der Hilfsphase von 
Null.  Insgesamt aber eine Phasenverschiebung beider Spulen von 90°. 
Also ein perfektes Drehfeld.  Nun hätten wir aber das Problem der 
Reihenresonanz. Um dem zu entgehen müsste der Kondensator als entweder 
ein bisschen größer ein bisschen kleiner sein. Damit hatte man dann eine 
Phasenverschiebung etwas weniger als 90°, sagen wir 80°, was ja auch 
noch gut genug wäre.  Die Möglichkeit eines größeren Kondensators hätte 
den Nachteil, dass ein alternder Kapazität verlierender Kondensator 
irgendwann zum Resonanzfall führen würde. Also bleibt nur die 
Möglichkeit bestehen, dass der Kondensator etwas kleiner ist.
Dazu könnte man berücksichtigen, dass die Spulen auch einen ohmschen 
Widerstand haben. Die Hauptspule hat also keine 90° Phasenverschiebung 
sondern etwas weniger. Das könnte man in der Bestimmung der 
Kondensatorgröße für die Hilfswicklung auch nicht mit einfließen lassen.

Das könnten wir ja mal mit einem Beispiel rechnen:
Nehmen wir einen gedachten 1 kW Motor. Der ohmsche Widerstand würde 15 
Ohm pro Spule betragen.  (mal frei aus der Luftgegriffen mit dem Ziel, 
dass sich ein Anlaufstrom vom 5-7 Fachen des Nennstromes ergibt). Die 
Induktivität der Spulen würde 126mH betragen.  Nach der Faustformel 
wählen wir den Kondensator mit 70 Mikrofarad.

Daraus ergibt sich eine Phasenverschiebung der Hauptspule von 70 Grad in 
die eine Richtung und der Hilfsspule von 20 ° in die andere Richtung. 
Also hätte man perfekte 90° mit den 70 Mikrofarad.

Die Resonanzfreqzenz wäre in dem gewählten Fall 53,6 Hz.  Wir wären also 
mit realen 50Hz knapp unterhalb der Resonanzfrequenz. Wenn der 
Kondensator altert, steigt die Resonanzfrequenz des Reihenschwingkreise. 
Also gibt es keine Gefahr, dass der Kondensator sich selbst zerstört in 
dem er mit zunehmendem Alter immer mehr an die Resonanzfrequenz heran 
käme.

Das sind natürlich alles nur angenommene Werte und die Induktivität der 
Spulen habe ich nicht zufällig so gewählt, sondern mir mit ChatGBT 
zusammen so berechnet, dass am Ende genau das heraus kommt, was ich 
haben will. Aber ich denke, das könnte plausibel sein.
Ich habe noch einen alten Kondensatormotor aus einer Hebeanlage in der 
Garage liegen. Hätte ich ein Induktivitäts-Messgerät, würde ich sofort 
mal schauen, was der real hat. Die Hebeanlage war von meiner Schwester. 
Der Sanitärfitze hat sie ausgetauscht, weil sie nur noch brummte.  Ich 
habe das Ding geöffnet und den defekten Kondensator gefunden. Das war 
auch mit ein Grund, warum mich mich wieder mit der optimalen 
Kondensatordimensionierung beschäftigt habe.

Also wenn eine Überlegungen richtig sind, würde das vieles erklären, 
unter anderem auch die Faustformel.

Gehen wir davon aus, dass die Hersteller die Motoren so designen, dass 
die Induktivität proportional der Motorleistung wäre, dann würde die 
Faustformel perfekt für alle Motoren passen.

Vielleicht (aber nur gaaaanz vielleicht) würde das auch erklären, warum 
unser gesamtes Stromnetz so kritisch auf leichte Netzfrequenzänderungen 
reagiert. Das sind zwar keine Kondensator-Generatoren sondern 
wahrscheinlich überwiegend Synchrongeneratoren, aber vielleicht hat das 
gesamte Netz ja auch solche kritischen Resonanzfrequenzen.  Kam mir nur 
gerade so in den Sinn.

von Giovanni (sqrt_minus_eins)


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Karl-alfred R. schrieb:
> Beim drüber nachdenken kam mir noch ein völlig anderer Gedanke:

Mir auch.

Ein Kondensatormotor ist in Wirklichkeit ein 2~ Motor mit 2 Wicklungen 
die um 90° versetzt sind.
Die "Hauptwicklung" ist direkt mit dem 230V~ Netz verbunden. Die 
"Hilfswicklung" hat einen Kondensator vorgeschaltet, der dann eine im 
90° verschobene Spannung liefern soll. Dies funktioniert aber nur für 
einen Lastpunkt! Die Zahl der Windungen für Haupt- Hilfswicklung sind 
nicht immer gleich. Durch den Kondensator in Serie ist die Spannung an 
der Hilfswicklung meist größer. In keinem Fall aber Resonanz bei 50Hz.

Die Rechnungen mit Phase und Induktivität verstehe ich nicht.

Ziel in der Auslegung des Kondensator ist es, fast einen Kreis (Bild) 
für den Raumzeiger Stator/Rotorfluss zu bekommen. Wie gesagt - dies geht 
nur für einen Lastpunkt.
Dies ist auch der Grund warum man tw. für den Anlauf einen 2. 
Kondensator parallel schaltet.

Karl-alfred R. schrieb:
> Vielleicht (aber nur gaaaanz vielleicht) würde das auch erklären, warum
> unser gesamtes Stromnetz so kritisch auf leichte Netzfrequenzänderungen
> reagiert. Das sind zwar keine Kondensator-Generatoren sondern
> wahrscheinlich überwiegend Synchrongeneratoren, aber vielleicht hat das
> gesamte Netz ja auch solche kritischen Resonanzfrequenzen.

Nein ist es nicht.
Aber ja, es gibt Resonanzfrequenzen im Netz. 0.2Hz wenn zB 
Portugal/Spanien gehen Polen schwingt [interarea oscillations], ? kHz 
von Regelkreisen HVDC, PSS, Kompensationen, ...

Wie schon oben bemerkt: ChatGPT ist ein LLM. Nett zum Plaudern, aber 
Lösungen...

Und es heißt ChatGPT und nicht ChatGBT

Matthias S. schrieb:
> Sowas kannste heute leicht simulieren und plotten. Nimm dir LTSpice oder
> einen Online Simulator (sollte mit Falstad klappen) und tipps ein.
> https://www.falstad.com/circuit/
> Die Startschaltung bei Falstad ist lustigerweise schon fast das, was du
> suchst.

Derjenige, der es schafft mit diesem Werkzeug einen 2~ Motor zu 
simulieren, bitte dringend bei mir melden.

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Karl-alfred R. schrieb:
> Kam mir nur gerade so in den Sinn.

Wenn man mit einem Kondensator auch nur 120 Grad Phasenverschiebung 
erreichen könnte, müsste man keine Kondensatormotore erfinden, sondern 
könnte beim Drehstrommotor mit Steinmetz bleiben.

Ihr vergesst beim LC Schwingkreis die Last, den Motor.

Höhere Kapazität bewirkt nur mehr Hilfsspulenstrom also mehr 
Motorerwärmung ohne Mehrleistung.

: Bearbeitet durch User
von Uwe (neuexxer)


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>>Manche Menschen meinen sogar, dass sich die Einstellung von
>>bestimmten Personen um 360° drehen muss! ;-))

Das geht sogar ganz ohne Kondensator -
und viel Hirn ist dazu auch nicht erforderlich ...

von Karl-alfred R. (karl-alfred_roemer)


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@Giovanni:
>>....Ein Kondensatormotor ist in Wirklichkeit ein 2~ Motor mit 2 Wicklungen
>>die um 90° versetzt sind.
>><Die "Hauptwicklung" ist direkt mit dem 230V~ Netz verbunden. Die
>>"Hilfswicklung" hat einen Kondensator vorgeschaltet, der dann eine im
>>90° verschobene Spannung liefern soll. ...

Ja genau.

>>Dies funktioniert aber nur für
>>einen Lastpunkt! Die Zahl der Windungen für Haupt- Hilfswicklung sind
>>nicht immer gleich. Durch den Kondensator in Serie ist die Spannung an
>>der Hilfswicklung meist größer. In keinem Fall aber Resonanz bei 50Hz.<<

Ja da sind wir uns einig. Dieser eine Lastpunkt ist die Nennleistung. 
Bei einer anderen Leistung als Nennleistung passt das nicht mehr.

>>Die Rechnungen mit Phase und Induktivität verstehe ich nicht.

Könnte ich auch ganz genau hinschreiben, aber das nimm einfach mal an, 
dass das stimmt.

>>Ziel in der Auslegung des Kondensator ist es, fast einen Kreis (Bild)
>>für den Raumzeiger Stator/Rotorfluss zu bekommen. Wie gesagt - dies geht
>>nur für einen Lastpunkt.
>>Dies ist auch der Grund warum man tw. für den Anlauf einen 2.
>>Kondensator parallel schaltet.

Ja das stimmt alles.  Ich versuche das nochmal alles in meine Rechnung 
mit einzubauen. Ich bin zwar auch von einem einzigen Lastpunkt 
ausgegangen, aber nur um damit den ohmschen Widerstand grob über den 
Daumen gepeilt zu berechnen, weil ich den ja brauche um die 
Phasenverschiebung der Hauptspule zu berechnen. Damit ergibt sich die 
die Ideale Phasenverschiebung der Hilfsspule, wenn man 90° erreichen 
will. Dabei habe ich die tatsächliche Leistung, die der Motor bringen 
muss, nicht berücksichtigt.




@Michael B.

>>Wenn man mit einem Kondensator auch nur 120 Grad Phasenverschiebung
>>erreichen könnte, müsste man keine Kondensatormotore erfinden, sondern
>>könnte beim Drehstrommotor mit Steinmetz bleiben.

Nicht ganz. Beim Drehstrommotor sind ja alle drei Wicklungen um 120° 
gegeneinander verschoben. (oder bei mehr Polaren entsprechend weniger 
Grad)  In Steinmetzschaltung sind zwei der drei Spulen von der Hardware 
her immer noch um 120 Grad gegeneinander verschoben, aber sie werden vom 
selben Strom in der selben Phase durchflossen.

Man bräuchte für ein perfekt rundes Drehfeld eine Hauptspule und zwei 
Hilfsspulen. Eine deren Strom um 120° nach hinten und eine andere, bei 
der der  Strom um 120° nach vorne verschoben wäre.
Aber das geht wohl nur mit einer Menge Elektronik und nicht nur mit ein, 
zwei Kondensatoren oder Spulen.

>>Ihr vergesst beim LC Schwingkreis die Last, den Motor.

Stimmt, der wurde nur insofern berücksichtigt, dass ich für alle 
Überlegungen einen 1KW Motor bei 1 kW Last angenommen habe.

>>Höhere Kapazität bewirkt nur mehr Hilfsspulenstrom also mehr
>>Motorerwärmung ohne Mehrleistung.

Und geringere Kapazität bewirkt nur weniger Hilfsspulenstrom, also 
weniger Motorerwärmung. Also nimmt man am besten einen unendlich kleinen 
Kondensator, denn der erzeugt gar keinen Hilfsstrom und damit gar keine 
Motorerwärmung.

Nein, Spaß bei Seite. Meine Theorie erklärt nicht, warum man manchmal 
einen Anlaufkondensator braucht weil dieser das Anlaufdrehmoment erhöht.

Ich muss mir das noch mal überlegen.

: Bearbeitet durch User
von Giovanni (sqrt_minus_eins)


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Karl-alfred R. schrieb:
>>>Die Rechnungen mit Phase und Induktivität verstehe ich nicht.
>
> Könnte ich auch ganz genau hinschreiben, aber das nimm einfach mal an,
> dass das stimmt.

Die Theorie mit dem Widerstand funktioniert so nicht. Wir reden von 
Energieumwandlung. Motor: elektrisch rein, mechanisch raus.

Wir reden auch von Drehfeldmaschinen, die 2, 3 oder z.B. auch 5 Phasen 
haben können. Wenn man die mit den entsprechend versetzten Spannungen 
versorgt, ist das Verhalten immer gleich.

Ohne Maschinentheorie geht es leider nicht.

Beilage: Lesestoff

von Werner H. (werner45)


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Karl-alfred R. schrieb:
> Hallo zusammen,
>
> ich habe eben mal ChatGBT befragt, ob ein Kondensator an einem
> Kondensatormotor zu groß sein kann. ChatGBT meinte, ja und aus zwei
> Gründen:
> 1. Der Blindstrom wird unnötig groß und die Hilfswicklung könnte
> überlastet werden.
> 2. Die Phasenverschiebung könnte über 90° groß werden.
>
> Ich bin jetzt nicht der Über-Elektriker aber ich war bisher immer der
> Meinung, dass, egal wie die Induktivitäten oder Kapazitäten in einer
> Schaltung sind:  Über +/-90° wäre unmöglich.
>
> ChatGBT ist toll, aber alles muss man der KI bekanntlich auch nicht
> glauben. Was meint Ihr?  Kann die Phasenverschiebung durch einen zu
> großen Kondensator in einem Kondensatormotor wirklich über 90° gehen?

ChatGBT ist NICHT toll !

ChatGBT ist fehlerhaft, weil es mit zuviel Mist aus dem web trainiert 
wurde und trotzdem NICHT "Richtig" von "Falsch" eindeutig unterscheiden 
kann, weil Fehlinformationen auch irgendwie gewichtet und verarbeitet 
werden, statt sie zu ignorieren. Hier im Beispiel das nicht weiter 
schlimm, weil der Fehler gleich erkannt wird.
Wenn man aber ChatGBT in einem persönlich unbekanntem Terrain befragt, 
kann man Fehlinformationen NICHT mehr erkennen und hat nur unnötig viel 
Zeit verplempert.

Weiteres Beispiel: Liste von (optischen) Brechungsindices, die Ausgabe 
von ChatGBT ist auch fehlerhaft.

Also: Finger weg von ChatGBT, lieber in Wikipedia nachschauen. Da werden 
Fehler irgendwann nach deren Entdeckung korrigiert. Jedenfalls im 
MINT-Bereich.
Gute Nacht

von Karl-alfred R. (karl-alfred_roemer)


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Giovanni, vielen Dank für deine Meinung, wenn ich auch ehrlich sagen 
muss, dass ich danach regelrecht erschlagen und entmutigt war.

Habe leider auch nicht alles verstanden, was in deinem Anhang steht.

Mal die ganze Sache aus einer anderen Perspektive betrachtet:
Drehstrommotoren haben ja bei Nennleistung einen bestimmten COS phi. 
Das ist doch auch die Phasenverschiebung Strom gegen Spannung.

Ich nehme an, dass die Phasenverschiebung annähernd 90° wäre, wenn man 
den Rotor ausbauen würde.  Damit hätte man ja im Prinzip so eine 
vereinfachte Schaltung, wie ich oben angenommen habe, also dass die 
Phasenverschiebung  beim Drehstrommotor so grob in Richtung 90° geht.

Könnte man umgekehrt sagen, dass die Phasenverschiebung der Spulen auch 
beim Kondensatormotor so ungefähr dem cos phi entspricht?  Falls ja, 
nehmen wir mal an das cos phi wäre 0,7, dann hätten wir ja eine 
Phasenverschiebung von 45° ohne Berücksichtigung des Kondensators.  MIT 
dem Kondensator müsste man dann nur 45° in die andere Richtung 
verschieben.Durch die phasenverchiebung der Hauptspule von -45° und die 
Phasenverschiebung der Reihenschaltung aus Hilfswicklung und Kondensator 
hätte man dann die idealen 90° Phasenverschiebung.
Kann man das so sehen, oder liege ich schon wieder total daneben?

: Bearbeitet durch User
von Giovanni (sqrt_minus_eins)


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Karl-alfred R. schrieb:
> Ich nehme an, dass die Phasenverschiebung annähernd 90° wäre, wenn man
> den Rotor ausbauen würde.  Damit hätte man ja im Prinzip so eine
> vereinfachte Schaltung, wie ich oben angenommen habe, also dass die
> Phasenverschiebung  beim Drehstrommotor so grob in Richtung 90° geht.

Korrekt. Bei ausgebautem Rotor wäre der cosphi nahe Null bzw 90° 
Verschiebung Strom/Spannung. Es wäre dann eine 3~ Drossel mit einem 
großen Luftspalt und einem entsprechend großen Strom.

Karl-alfred R. schrieb:
> Könnte man umgekehrt sagen, dass die Phasenverschiebung der Spulen auch
> beim Kondensatormotor so ungefähr dem cos phi entspricht?

Na ja.
Beim 2~ Kondensatormotor ist eine Phase (Hauptwicklung) direkt mit dem 
Netz verbunden. Diese hat dann einen cosphi von vielleicht 0.7.
Für die 2. Wicklung muss man eine um etwa 90° verschobene Spannung 
bereitstellen. Dies mit einem vorgeschalteten Kondensator.
Die 2. Phase ist jetzt "überkompensiert", und so kann man den 
Blindleistungsbedarf der 1. Phase kompensieren und hat dann einen Motor 
mit in Summe cosphi nahe 1.0.
Freiheitsgrade sind dabei:  Kondensator, Windungszahl Hilfswicklung

Falls ich mal extrem viel Zeit habe, mach ich mal Zeigerdiagramme.

: Bearbeitet durch User
von Carypt C. (carypt)


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Mmh, ich habe in falstad den Spannungsverlauf an Kondensatoren gegenüber 
der Eingangspannung simuliert. Was ich daran sehe, die 
Kondensatorspannungsamplitudenspitze liegt immer auf der 
Eingangsspannungskurve. Der Stromverlauf ist hier nicht gemeint. Nur mal 
so. Die Kondensatoren haben einen Eigenwiderstand vom 0,1R.
Die Simulation : 
https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?ctz=CQAgjCAMB0l3BWcMBMcUHYMGZIA4UA2ATmIxAUgoqoQFMBaMMAKAHcQUFCKU9wMPBHyjtO3cABZJAnmGmiAbrN78wgqTKoRJ2qvqjQELAA6cUM7Nh4oLIaf2xRnYeG7Hq5C25euiOPvaSahrC-JAsAE4gVl6+NvguUTF+YSk8DknRkoQy8jI5Mmjh4MmFQfzladrJCMQomhT1nIk10XUNmR2qWSAYkHkK-UWtpdHDFX0DPTUAxuktjn6ZWrCQYEjY0NKE67Z42GiQucKGcBAR8+XF9rmTq3CWRvLY0nzq6GDhaxcs8903borM6QcgobYoYiQI7YYiSIhgepIGDnUTzCY3CbAlFcQwYeqCVy6Qh4A7Hb6oiIBCT5Ba0ql0hTleliZkKbosjgcobTTniIQiWIzUz2MA8IVCzJOAyuNxwEXcKiSu5S5x6OURMyEDANIVA4IxNXIDUijB4eJTAoG6UuDUMoU3SRihYM66JRUusQAxLa3V+BkYxJmi321IiKoiV13NLdape5ppCZxgAefWIMTATjFEGwzqKMiYkAA9AAdEyuFgAe04IDu2lsUOQaztcoaKMpyBrWa0UkNGxcm3APG04oELnI2BYQA

Wenn ich recht verstanden habe, fehlt noch die Spulenimpedanz und 
Krafteinwirkung im Magnetfeld. Na, da bin ich raus.

von Carypt C. (carypt)


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Tja , falstad hat das Scope nicht im Bild gespeichert, deshalb 
nachgeliefert.

von Dennis H. (t1w2i3s4t5e6r)


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Ich kann dir nur etwas aus der Praxis erzählen. Der Lüftermotor meiner 
Ölheizung wollte nicht los drehen. Mit anstupsen lief er los. Also kondi 
kaputt. Mit zu kleinen kondi lief er nicht los(klar), mit einem zu 
großen Kondensator lief der Motor an. Einen richtigen Kondensator hatte 
ich nicht da. Aber der Motor wurde enorm heiß. Also rein aus praktischer 
Sicht sage ich, ein zu großer Kondensator macht Schaden, da scheint zu 
viel Strom zu fließen.

Theoretisch kann ich das nicht erklären, da gibt's hier andere, die das 
können..

Denis

von Carypt C. (carypt)


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Jetzt mit Spulen, die Kleinste stört den Spannungsverlauf, es schwingt 
sowieso. Die Ströme der Spulen laufen der Spannung nach. Bei den 
Kondensatoren ist der Strom vorlaufend. ist wohl bekannt.

ich jedenfalls konnte mir keine Formel ausdenken, die den 
Kondensatorspannungsverlauf mit der Zeitkonstante T als Kurve 
wiedergibt, weil es sich backfeeded. also die Simulation für mich. Sry 
für alte Hüte.

von Carypt C. (carypt)


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: Bearbeitet durch User
von Erwin R. (erwin_92)


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Günter L. schrieb:
> Ein Kondensator alleine an eine Wechselspannung erzeugt immer
> eine Phasenverschiebung von 90°, egal wie klein oder groß.

Aber nur ohne Verluste.

von Harald W. (wilhelms)


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Erwin R. schrieb:

>> Ein Kondensator alleine an eine Wechselspannung erzeugt immer
>> eine Phasenverschiebung von 90°, egal wie klein oder groß.
>
> Aber nur ohne Verluste.

Bei Kondensatoren ist im Gegensatz zu Induktivitäten der
Unterschied zwischen "ideal" und "real" recht gering.

von Karl-alfred R. (karl-alfred_roemer)


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Sehr schöne Simulation lieber Carypt👍

Aber so ganz verstehe ich nicht, was da genau gemessen wird. Was sind 
das für Bauteile, an denen die 1 steht und wo sind da Kondensatoren? 
Was messen die Messgeräte?  Nur die Spannung an den Spulen oder hat das 
Dreieck auch eine Bedeutung?

Und noch mal an alle:
Wie funktioniert das, dass sich die Phasenverschiebung an einem 3-Phasen 
Induktionsmotor ändert, in Abhängigkeit von Last oder vom Schlupf?  Geht 
das über Gegeninduktion?

Danke nochmals
und
Viele Grüße
Karl

: Bearbeitet durch User
von Carypt C. (carypt)


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Um der Sache näher zu kommen, habe ich hier Haupt- und Hilfsspule mit 
Kondensator in Reihe aufgebaut, bei der Hilfswicklung kann man 
induktivität und Kondensator verstellen.
ich weiß nicht, was ich da im Scope sehen will, den Blindstrom ? die 
Phasenverschiebung des Stromes zur Eingangsspannung ?

https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?ctz=CQAgjCAMB0l3BWcMBMcUHYMGZIA4UA2ATmIxAUgoqoQFMBaMMAKAHcQUFCKU9wMPBHyjtO3cABZJAnmGmiAbrN78wgqTKoRJ2qvqjQELAA6cUM7Nh4oLIaf2xRnYeG7Hq5C25euiOPvaSahrC-JAsAE4gVl6+NvguUTF+YSk8DknRCMQomhS5nInayTl5mWWqSRyxRfySYDy1EQAeIBjEMWBOjRDYjfacMkyQAPQAOiauLAA26XXzmfqwEAww2AjcxPgYkoSbex3+4nEnIIRaYlxCItcFeREAzvdVlZUGAGYAhjOPdCzPWppIGFT4-P4A+YXebyLTOb6-f7PSrQyqw5xUBEQgISaG1aERGp+aF7GQEsSk84yFGXOaVbBoF5LQyIQgYNBuTmQHTQMDEbgIZiQDB4PBWBBOCIAYxeaH49MZWlgkA5bjwXLgTgYkmghDw21y6pFKGwxDwEBgcAtpnawhijMqmUlLg1NoaTT8tSdGOQXLElTltryDP0Vwk9NSoLEILybyjAHtxFTnLozchDBbOENRNh+CaQAAxTNgRidS2rCAAYS+Ji+UoAlgAXL4AOyl-1z5kLmct8FI-YHg9ILLyTBAAEkWwATACuUubbf+QA

ja, entschuldige bitte, daß ich hier so alles unstrukturiert vollmülle, 
ich weiß es nicht besser. ich versuche nur es anschaulich 
nachzuempfinden, denken muß ich es sowieso in Bildern.

im falstad-simulator kann man die Bauteile (auch Kabel) rechtsklicken 
und dann im Scope hinzufügen, erstellen. Viele Sachen sind über 
Rechtsklick modifizierbar, bzw als Slider einstellbar. Die Kästchen mit 
1 sind Widerstände ((um Ladezeiten zu verschärfen, nicht wirklich 
nötig)).

von Erwin R. (erwin_92)


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Harald W. schrieb:
> Bei Kondensatoren ist im Gegensatz zu Induktivitäten der
> Unterschied zwischen "ideal" und "real" recht gering.

Und Pi ist ungefähr 22/7.

von H. H. (hhinz)


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Erwin R. schrieb:
> Und Pi ist ungefähr 22/7.

Pi x Daumen aber knapp 80mm.

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