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Drehstromverbraucher berechnen...
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ebt'ler
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Anmeldungsdatum: 24.04.2008
Beiträge: 691

BeitragVerfasst am: 15 Jul 2008 - 17:39:12    Titel:

Laut Aufgabenstellung geht hervor dass der Sternpunkt (Sp) nicht mit dem Neutralleiter (N) verbunden ist, dagegen spricht eigentlich die Bezeichnung Mp (Mittelpunktleiter):

Zitat:
Neutralleiter, Abkürzung N, elektrischer Leiter, der an den Mittelpunkt eines Gleich- oder Wechselstromsystems (Mittelpunktleiter, Abkürzung Mp) oder an den Sternpunkt (Sternpunktleiter) eines Mehrphasen-, z. B. Drehstromsystems, angeschlossen ist. Neutralleiter sind meist geerdet und haben keine Sicherungen; Neutralleiter mit Schutzleiterfunktion sind die PEN-Leiter.


Mp ist als solches eigentlich nur in Gleich- oder Wechselstromsystemen zu finden -> Widerspruch.

Es gibt auch eine ältere Definition nach der der Mittelpunktleiter die selbe Bedeutung wie der Sternpunktleiter besitzt, das würde aber bedeuten das der Sternpunkt über den Mittelpunktleiter mit irgendwas (z.B. Neutralleiter) Verbunden sein muss.

Also sollte geklärt werden ob es nun eine Neutralleiterverbindung gibt oder nicht, für mich ist das auf Grund der Widersprüche nicht 100%ig fest zu stellen.

Falls es keine Verbindung zwischen Sternpunkt und Neutralleiter gibt gilt:

Zitat:
Da bei unterbrochenem Neutralleiter den in Stern geschalteten Verbrauchern die starr vorgegebenen Strangspannungen fehlen, müssen sich bei ungleichen Verbraucherwiderständen auch ungleiche Strangströme einstellen. Ungleiche Strangströme auf Grund ungleicher Strangwiderstände erfordern, dass sich ungleiche Strangspannungen einstellen müssen, da die Summe aller Strangströme im Sternpunkt null seien muss.
Veränderung der Strangspannungen bedeuten eine Sternpunktverschiebung im Potenzialdiagramm und in der Schaltung das Auftreten von Über- und Unterspannungen an den Verbrauchern. Die Sternpunktverschiebung ist an der Unterbrechunkstellen des Neutralleiters messbar.


Sternpunktverschiebung: http://www.getsoft.net/drehstrom/animationen/sternversch.html
Ist eine recht gute Simulation allerdings gibt es keine Grenzen für die Sternpunktverschiebung (bei zu großer Verschiebung von N’ treten fehlerhafte Ergebnisse auf)

Falls es eine Verbindung zwischen Sp und N gibt währe deine Rechnung für a korrekt
balu47877
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Anmeldungsdatum: 14.07.2008
Beiträge: 10

BeitragVerfasst am: 15 Jul 2008 - 17:54:39    Titel:

also in teil a ist der SP NICHT mit dem n-Leiter verbunden,
habe also die formeln für einen unsymetrischen Sternverbraucher benutzt,
bekomm (nach neuem rechnen) folgende Werte für die Z´s und die Ströme:

Z1: 4,8Ohm <78°
Z2: 14,3Ohm < 82°
Z3: 28,4 Ohm < 84°


I1: 24,3A < -70,1°
I2: 20,5A < 136,5°
I3: 11,1A < 52,8°

Für die Nullpunktverschiebung Uoo: 115,52V <-8°

Für teil b habe ich dann die Winkel der Z´s durch den Kosinus gejagt um dann über c=Qc1/(Uz1*w) die einzelnen Kondensatoren auszurechnen.
Auch in diesem Aufgabenteil soll der SP noch NICHT mit dem N-Leiter verbunden sein.
Für die Kondensatoren bekomm ich dann
C1=5,5*10^-6F
C2=1,4*1ß^6F
und C3 1*10^-6F raus

Teil C und D hab ich noch nicht gerechnet. Da ist dann wohl ein Kondensator zwischen den SP und den N-Leiter geklemmt anstatt zwischen eine Phase und den N-Leiter.

Leider hab ich keine möglichkeit meine Ergebnisse zu kontrollieren außer euch Wink
ebt'ler
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Anmeldungsdatum: 24.04.2008
Beiträge: 691

BeitragVerfasst am: 15 Jul 2008 - 18:38:36    Titel:

Also a scheint schon mal zu stimmen den die Summe aus den drei I Werte ist ja fast Null. Very Happy

Aufgabe b geht leicht über meinen Horizont, denn die Kondensatoren liegen ja jeweils an 230V doch die Scheinwiderstände auf den sich die Kapazitäten beziehen liegen ja an eine andere Spannung, außerdem beziehen sich die Winkel der Scheinwiderstände ja auf den verschobenen Nullpunkt (N’) und die Winkel der Kondensatoren müssten sich ja auf den „normalen“ Nullpunkt (N) beziehen.

Da bin ich überfragt. Confused
balu47877
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Anmeldungsdatum: 14.07.2008
Beiträge: 10

BeitragVerfasst am: 15 Jul 2008 - 19:18:17    Titel:

also wenn ich das mit der Kompensation richtig verstanden habe geht es darum den Imaginärteil gegen 0 laufen zu lassen (Laut skript: cos fi=1).
Ergo nehm ich für die Berechnung des Kondensators gegen N den Winkel des jeweiligen Z´s. Damit sollte sich dann - zu mindest so in meinem Kopf Wink - der Imaginärteil zurückschieben auf 0 und die Blindleistung kompensiert sein... Kann man sich das so zusammenreimen oder habe ich da irgendwo nen groben Fehler in der Überlegung?
ebt'ler
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Anmeldungsdatum: 24.04.2008
Beiträge: 691

BeitragVerfasst am: 15 Jul 2008 - 20:22:18    Titel:

Mein Problem bei der Überlegung ist dass die Strangspannungen der Kondensatoren um jeweils 120° zueinander verschoben sind. Aber der phi Wert der Strangscheinwiderstände (Z1; Z2; Z3) der ja die Verschiebung von Strom zur Spannung wiedergibt sich auf die neuen Strangspannungen (U1’;U2’;U3’) bezieht, die ja nicht 120° zueinander verschoben sind.
Bist du dir auch sicher das du deine Formel für Qc verwenden kannst, du kannst ja nicht davon ausgehen das der Kondensator in Reihe oder Parallel zu Z liegt.

Das kann natürlich auch ein Denkfehler sein Rolling Eyes
balu47877
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Anmeldungsdatum: 14.07.2008
Beiträge: 10

BeitragVerfasst am: 15 Jul 2008 - 20:50:41    Titel:

also laut dem rechenbeispiel und den formeln aus denen ich den ganzen quatsch hergeleitet habe gilt für Iq= _U1_/_Z1_+_u2_/_z2_+_u3_/_z3_ und für _Z123_=1/((1/Z1)+(1/z2)+(1/z3))

damit berechnet man dann die gegenspannung Uoo über Iq*Z123

Für die einzelnen Spannungen über die Z´s ergibt sich dann Uz1=U1-Uoo usw.

da u1 bis u3 ja jeweils um 120° verschoben sind sind auch die Uz´s um 120°verschoben, also wenns symetrisch wäre. so natürlich nicht gleichmäßig verschoben.
Wenn ich nun die Uz´s kompensieren will muss ich die Imaginärteile der Z´s kompensieren, oder?
Martin67
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Anmeldungsdatum: 16.12.2006
Beiträge: 1389

BeitragVerfasst am: 15 Jul 2008 - 21:10:58    Titel:

Hallo,

Deine Ströme kann ich ebenfalls bestätigen.

Bei den Kapazitäten verstehe ich das so, dass Du jede Phase so kompensieren sollst, dass Strom und Spannung in Phase sind. Also jede "Quelle" nur Wirkleistung abgibt. Ich komme dabei auf andere Werte wie Du.
Ich habe meine Berechnung in eine Excel-Datei gepackt. Damit diese funktioniert, musst Du die Analysefunktionen bei den Add-Ins aktivieren.
Es ist am Anfang etwas schwer zu lesen, aber wenn Du den Umgang mit den komplexen Funktionen in Excel verstehst, hast Du ein machtvolles Werkzeug, um mit komplexen Zahlen zu rechnen.

Wenn Du nicht klar kommst, melde Dich wieder!

http://www.file-upload.net/download-981545/Drehstrom1.xls.html


Zuletzt bearbeitet von Martin67 am 15 Jul 2008 - 21:12:43, insgesamt einmal bearbeitet
ebt'ler
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Anmeldungsdatum: 24.04.2008
Beiträge: 691

BeitragVerfasst am: 15 Jul 2008 - 21:12:01    Titel:

Es wäre besser wenn sich hier mal wer äußert der sich 100%ig mit der Thematik auskennt.
Ich könnte zu dem Kompensationsfall nur weiter spekulieren und das bringt uns nicht wirklich weiter.
Martin67
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Anmeldungsdatum: 16.12.2006
Beiträge: 1389

BeitragVerfasst am: 15 Jul 2008 - 21:15:01    Titel:

Schon geschehen ebt'ler, was nicht heißen soll, dass ich mich 100%ig auskenne! Wink

wieder mal klassische Doppelpost!
sm00ther
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Anmeldungsdatum: 27.01.2008
Beiträge: 4452

BeitragVerfasst am: 16 Jul 2008 - 11:06:15    Titel:

Hi Martin,
wie hast du gelernt, in Excel deinen "Komplexen" freien Lauf zu lassen?

Ich höre auch von vielen meiner Professoren, dass Excel ein gutes Werkzeug ist, um mit komlexen Zahlen zu arbeiten.

Hast du dafür ne bestimmte Literatur oder ein Tutorial benutzt?

In den Semesterferien wollte ich nämlich mal etwas konstruktives machen Wink

MfG
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