Hallo! Ich hab ein Problem und ich weiß nicht ob es vllt einfach nur ein Verständnisproblem meinerseits ist oder nicht. Vielleicht könnt Ihr mir helfen. Wir haben mit Hilfe eines Leistungsmessgerätes eine Verlustleistungsmessung an einem Umrichter vorgenommen. Dazu kann man an dem Messgerät verschiedene Tiefpassfilter ein- und ausgangsseitig in den Messpfad schalten um eben bestimme Frequenzanteile zu unterdrücken. Die Messung ergab, dass bei Messung der Eingangsleistung und Ausgangsleistung mit eingestellten Tiefpassfilter (jeweils einen für Ein und Ausgang mit Grenzfrequenzen im Bereich der Grundschwingungen)die Verlustleistung höher ist als die Verlustleistung ohne irgendwelche Filter. Wobei wir der Meinung waren, um die wirkliche Verlustleitung des Umrichters bestimmen zu können müsste man komplett ohne irgendwelche Filter messen um eben alle Anteile zu Messen. Wie kann denn das sein? So rein vom Verständnis her würd ich ja sagen gewisse Frequenzanteile werden durch die Filter unterdrückt, die Verlustleistung bzw. die zugeführte und abgegebene Leistung müssten also eigentlich sinken. Habt Ihr ne Idee? Könnte euch auch gerne ein paar Messungen posten damit man das mal besser sieht...
MN schrieb: > um die wirkliche Verlustleitung des Umrichters bestimmen zu können ... ... müsste man den in einen isolierten Schrank legen, und die Energie messen, die zum Konstanthalten der Temperatur nötig ist. MN schrieb: > So rein vom Verständnis her würd ich ja sagen gewisse Frequenzanteile > werden durch die Filter unterdrückt Sie werden dort nicht unterdrückt, sondern mit Hilfe des Filters in Wärme umgewandelt... > Könnte euch auch gerne ein paar Messungen posten damit man > das mal besser sieht... Oder besser mal eine Skizze vom Messaufbau. Und da drin dann passende Zahlenwerte...
Angehängte Dateien:
für Ausgangsspannung : 50V Amplitude @25HZ wurdde folgendes ohne jegliche Filter gemessen: Pzu : 327,18 W Pab : 292,64 W Pverl: 34,64 W Ueff_L1 : 237,502 V Ueff_U : 75,246 V I_L1_eff : 1,85A I_u_eff : 2,43 (Ausgangsstrom einer Phase) mit einem Eingangsfilter von 60 Hz und einem Ausgansfilter von 30 Hz (waren die der Grundschwingung am nächsten einstellbaren Tiefpassfilter): Pzu : 318,024 W Pab : 221,435 W Pverl : 96,59 W Ueff_L1 : 236,209 V Ueff_U : 33,8146 V I_L1_eff : 0,556 A I_U_eff : 2,22 A (Ausgangsstrom einer Phase) Man sieht schonmal, dass bedingt durch die Filter der Eingagsstrom und die Ausgangsspannung deutlich niedriger sind. Aber wieso jetzt die VErlustlesitung größer ist? Verlustleistung wird in Wärme umgewandelt und die wird ja nicht plötzlich mehr...
Achso ja bei dem Messgerät handelt es sich um den Leistungsanalysator LMG500 der Firma Zes Zimmer Bandbreite : 10 MHZ Abtastrate: 3MS/s eigentlich ein gutes und zuverlässiges Gerät...
Warum willst du die Anteile höher als die Grundwelle wegfiltern?
Einfach um mal zu Vergleichen wie sich die Gesamtverluste zu den Verlusten der "Grundschwingung" verhalten. Deswegen wundert mich das ja, dass die VErlustleistung auf einmal höher ist. Der Umrichter wird ja nicht wärmer weil ich mit nem Messgerät anders messe...Wo liegt da denn mein Denkfehler? @Lothar Miller: Lothar Miller schrieb: > ... müsste man den in einen isolierten Schrank legen, und die Energie > messen, die zum Konstanthalten der Temperatur nötig ist. Ja vermutlich schon, aber dafür sind so Leistungsanalysatoren doch da
Ob ich 100 W mit Gleichstrom oder 1 Mhz Rechteck in Wärme umsetze ist egal wenn der Aufbau stimmt. Eine 100W-Lampe sollte die gleiche Helligkeit haben. Ein digtales Meßgerät muß dagegen auch sämtliche Oberwellen ausreichend genau vermessen wenn die volle Leistung ermittelt werden soll oder die Oberwellen werden im Filter teilweise in Wärme umgewandelt. Wie genau das Deine Meßgeräte wirklich können und wie steil manche Impulse sind, weiß ich nicht.
Ich meine gelesen zu haben,dass es sich bei den verwendeten Filter im Messgerät größtenteils um digitale Filter handelt... Ich denke schon,das das gerät mit 3Ms/s hinreichend genau ist.Es wird ja auch über mehrere Perioden gemessen.Meint ihr es werden 60 W in irgendwelchen filtern verbraten?
Poweranalyser nutz man ja gerade dazu um die Oberwellen mit zu berücksichtigen. Was bei der Aufsplitung in Blind und Wirkleistung und für den Powerfaktor (was ja nicht einfach nur die Phase bezeichnet) ja wichtig ist. Ich messe regelmäsig mit einem WT3000 Yokogawas an Umrichtern (Multilevel Pulsinverter). Die Filter setzt man ein, wenn man weis, dass bestimmte Signale Messtörungen sind und nicht realistisch sind (extreme Stromflanken die auf der Leitung nicht nöglich wären, uws). In einen Isolierten Schrank muss der nicht rein, genau für soetwas gibts die Poweranlayzer.
Ok, was wären denn z.B. Stromflanken, dieauf Leitungen nicht möglich wären? Nur so nen Beispiel? Und ich hab immer noch das Problem, dass ich nicht verstehe, warum dann trotzdem die Verlustleistung mit Filter höher ist als ohne...Die Oberschwingungen übertragen ja , zumindest die gleichfrequenten, trotzdem eine wirkleistung. Die Verlustleistung darf ja nicht größer werden. Wirwolltenhalt mit Filter Messen um die Messungen mit allen oberschwingungen mit der "Grundschwingungsleistung" zu vergleichen...oder kann man das so sowieso nicht machen?!
Jedes Meßgerät hat einen endlichen Meßbereich. Hast Du zufällig Deine Kurven vor und nach dem Filter mal mit dem Oszi genauer angesehen? Wenn ich so an meine alten 800V TV-Boosterspannungsmessungen denke, war der Nadelimpuls kaum sichtbar, aber so kräftig, daß er im 1000V-Bereich im Multimeter Leiterzüge weggebrannt hat!
Gut, kann ich nachvollziehen, erklärt aber immer noch nicht das Phänomen, dass die gemessene Verlustleistung mit Filter höher ist. Hat da keiner eine Idee?
Allenfalls mal mit einem Scope die Signalform anschauen ?
Klar aber was bringt das? Alleine von der Theorie her dürfte die Verlustleitung doch nicht kleiner werden wenn mehr oberwellen erfasst werden oder liege ich da falsch. Kann die Signale auch gerne mal posten...
Die Poweranalyzer messen Strom und Spannung und führen weitere Berechnungen zur Bestimmung Deiner Parameter durch. Dabei ist die Kurvenform deines Signals von entscheidender Bedeutung. Mit einem vorgeschalteten Tiefpass verändert sich die Form des gemessenen Signals, so dass es zu anderen Ergebnissen kommen kann. Beispiel Wirkleistung: Dabei muss du die momentanenen Strom- und Spannungswerte miteinander multiplizieren und über mindestens eine Periode integrieren. Nehme mal an der Strom ist rein Sinusförmig 50Hz. Deine Spannung ist nahe null und hat einen dicken Spike im Verlauf. Ohne Tiefpass würde nur für den kurzen Moment des Spikes die Momentanleistung einen großen Wert annehmen. Wird der Spike vor der Verarbeitung in einem Tiefpass geglättet, so "verschiert" dieser über einen längeren Zeitbereich, bei dem sich der Strom bereits verändert hat. (Will sagen - der zeitliche Bezug ist wichtig für die Messung) Ganz drastisch wird es, wenn man versucht die Schaltverluste von einzelnen Bauteilen (MOSFET) zu messen. Allein ein Zeitversatz zwischen Strom- und Spannungsmessung führt zu heftigen Fehlern. Heftig finde ich die Unterschiede in den Messungen von: Ueff_U : 75,246 V // 33,8146 V I_L1_eff : 1,85A // 0,556 A Das da die Leistungen nicht stimmen ist leicht nach zu vollziehen. Kannst du die Spannung nicht mit einem Multimeter verifizieren? Der Strom sollte doch auch nachvollziehbar sein?
Naja der Unterschied der Effektivwerte ist ja dadurch begründet, dass eben die Oberwellen für einen höheren Wert sorgen. Die Grundwelle enstpricht ja dem am Umrichter eingestellten Effektivwert der Ausgangsspannung. Filter ich die Oberwellen raus, dann fallen diese Anteile halt weg. Das zeigt doch nur, dass die Signale für Strom und Spannung sehr viele Oberwellen enthalten oder nicht? Für die Wirkungsgradbestimmung ist es doch unerlässlich ALLE Anteile mit einzubeziehen d.h. ohne jeglichen Filter zu messen oder?
Schon beide Meßgeräte gegeneinader ausgetauscht und die Ergebnisse verglichen? Damit würden zumindest offensichtliche Gerätedifferenzen durch Gegenprobe ausgeschlossen. Kurvenformen angesehen?? j/n
Naja beide Messgeräte entsprechen eigentlich einem Messgerät. Die sind beide in einem Gehäuse verbaut und gekoppelt. Hier mal die Signalverläufe von: 1. Ausgangsspannung 2. Ausgangsstrom 3. Eingangsstrom Eingangsspannung ist rel. unspektakulär.
Neulich sah ich eine Werbung, Firmennamen hab ich vergesen, die meinte ihre Umrichter häten Wirkungsgrade von bis zu 99%. Wers glaubt. Wer sich Datenblätter von SMA in Kassel herunterlädt der stellt fassungslos fest dass so ein Umrichter einen Oberwellenanteil von bis zu 30% hat. Glühbirnen interessiert der Oberwellenanteil nicht, aber Schaltnetzteile sehr wohl. Ich wüßte zu gerne ob die Einspeisevergütung auch für die Oberwellenanteile kassiert werden kann, oder ob die EVUs nur den Grundwellenanteil bezahlen. Somit ist klar wofür der Filter gut ist: für Werbung und Marketing ( 99% Wirkungsgrad ) schaltet man das Filter aus, und wenn das EVU wissen will wieviel Grundwellenleistung wirklich geliefert wird dann schaltet man das FIlter wieder ein.
Hattest du gelesen, dass mein Problem genau das Gegenteil ist? Mit Filter ist die gemessene Verlustleistung höher...Das ist ja genau das, was ich nicht verstehe...
Die Sache scheint komplexer. Salami mit steilen Flanken ergibt garantiert Oberwellen ohne Ende.
Man sollte sich klar sein, das es hier nur um Software Filter geht (bzw grobe Analogfilter). Die Filter ändern die korrelation von Strom und Spannung und damit die Leistung (also Wirk und Blindleistungsanteile). Für eine genaue Leistung sollte man so hoch (von der frequenz geshen) wie möglich. Die Filter nur zum dämpfen von Messtörungen Nutzen. Wenn man weis, dass sich der Strom am Ausgangsfilter des Pulsinverters nicht um 1000A pro µs ändern kann. Auch wenn es gemessen wird, weil die IGBT geschalteten Leitungen einkoppeln. Dann hilft das Filter.
Zum Vergleich nochmals mit einer bekannten ohmschen Grundlast messen, um die hohen Spitzen während der Messung durch die ohmsche Last zu begrenzen? z.B. Wasserkocher als Belastung und dann Meßwerte mit gestriger Messung vergleichen
weil dir die dritte oberwelle fehlt? http://de.wikipedia.org/wiki/Frequenzumrichter#Optimierung_durch_.C3.9Cberlagerung_von_Oberschwingungen sg clemens
MN schrieb: > Hier mal die Signalverläufe von: > > 1. Ausgangsspannung > 2. Ausgangsstrom > 3. Eingangsstrom 1 und 3 bestehen ja quasi nur aus Spikes. Kein Wunder, dass die Effektivwerte ohne Filter wesentlich höher liegen. In 2 ist zumindest die Grundform noch gut erkennbar. Darum ist vmtl. die Ausgangsleistung mit Filter noch in der Nähe der ungefilterten. Die Leistung die in den korrelierten Spikes von Strom und Spannung liegen wird halt durch die Filterung "vergessen".
Die Oberschwingungen können sowohl positive als auch negative Wirkanteile liefern, je nach Phasenlage zwischen Oberschwingungsstrom und -spannung der harmonischen Frequenz. Somit kann es dazu kommen, dass mit Oberschwingungen mathematisch weniger Wirkleistung aufgenommen wird (Stichwort rücklaufende Wirkleistung). Praktisch ist das natürlich Unsinn, da die Verluste am einspeisenden Trafo auch quadratisch mit der Frequenz steigen und ebenfalls bezahlt werden müssen. Messgeräte der Firma Zimmer gelten als Oberklasse bei der Wirkleistungsbestimmung, kosten leider auch entsprechend.
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