Hallo hat jemand infos oder Links wie man aus Diskretenwerten für Strom und Spannung Leistungen berechnen kann. (Scheinleistung, Blindleistung, Wirkleistung) lg Bigm
bigm schrieb: > hat jemand infos oder Links wie man aus Diskretenwerten für Strom und > Spannung Leistungen berechnen kann. (Scheinleistung, Blindleistung, > Wirkleistung) was sind bei dir Diskretenwerte? Also Spannung/Strom zu einen exakten Zeitpunkt? wenn ja Wirkleistung = U * I Scheinleistung = Effektiv(U) * Effektiv(I) Blindleistung ergibt sich aus Wirkleistung und Scheinleistung.
Wirkleistung ist trivial Summe von u(sample)*i(sample) über Periode.Blindleistung ist schon trickreicher, da musst du Spannung oder Strom um eine viertel Periode verschieben, und dann gleich rechnen wie Wirkleistung. Die Scheinleistung ist definitionsgemäß Ueff*Ieff, d.h. du musst die Effektivwerte berechnen und dann miteinander multiplizieren. Gar so gut und genau wird das leider alles nicht, zumindest im Zeitbereich.U und I einer FFT zu unterziehen und dann komplex miteinander zu multiplizieren wäre schon eine weitaus bessere Methode, aber auch rechenintensiv. Grüsse
Mit Diskretewerte meine ich Diskrete Werte der Kruvenverfläufe also ja zu einem exakten Zeitpunkt aber ich bräuchte es halt über die Perioden.... lg
Mittelwertbildung aus der Spannung und dem Strom über einer Perioden. mehrere Infos dazu im Wikipedia.
Apfelmus ist mMus aus Äpfeln! @ OP Wenn man die zeitlichen Kurvenverläufe für Strom uns Spannung hat, muss man nur ein klein wenig Rechnen. Das mathematisch Integral wird zur Summe. http://de.wikipedia.org/wiki/Scheinleistung#Der_allgemeine_Fall
1 | su_int=0; |
2 | si_int=0; |
3 | p_int=0; |
4 | for (j=0; j < N; j++) { |
5 | su_int += u[j]*u[j]; |
6 | si_int += i[j]*i[j]; |
7 | p_int += u[j]*i[j]; |
8 | }
|
9 | s = sqrt(su_int * si_int) / N; |
10 | p = p_int / N; |
11 | q = sqrt(s*s - p*p); |
Die berechnung müsste aber immer über eine ganze Periode erfolgen oder?
@Falk Deine Anleitung gilt bestenfalls für rein sinusförmige Größen. Die sind aber im realen Stromnetz nicht gegeben.Man muß bei so einer Berechnung mit erheblichen Fehlern rechnen. Grüsse
Gebhard Raich schrieb: > Deine Anleitung gilt bestenfalls für rein sinusförmige Größen. warum sollte das so sein? Man muss nur die Abtastfrequenz hoch genug auswählen. Die Signalform spielt für diese formel doch keine rolle.
@ Peter Die Signalform spielt sehr wohl eine Rolle. Q²= S²-P² ist nur für rein sinusförmige Größen gültig. Die Abtastrate sollte lt. Norm mindestens 10,24kHz sein. Grund dafür sind eben die Oberwellen, verursacht durch nichtlineare Verbraucher. Grüsse
Gebhard Raich schrieb: > Q²= S²-P² ist nur für rein > sinusförmige Größen gültig. nein: diese Formel ist bei beliebiger Zeitabhängigkeit richtig, also stimmt Falks Berechnungsvorschrift. (Siehe z.B. den von Falk verlinkten Wiki-Artikel oder Grundlagenlehrbücher). Du verwechselst das vielleicht mit Q=UIsin(phi), was tatsächlich nur bei sinusförmigen Größen gelten würde.
Gebhard Raich schrieb: > Die Abtastrate sollte lt. Norm mindestens 10,24kHz sein. Grund dafür > sind eben die Oberwellen, verursacht durch nichtlineare Verbraucher. Das würde mich noch interessieren in welcher Norm steht das? lg
@Achim Mit Wiki Artikeln und Schulbuchwissen kommst du nicht weit. Wenn du dich damit mal wirklich beschäftigt hast, wirst du sehen, dass es weitaus komplexer ist, als man vermuten würde. P.S. : Ich hab 6 Jahre lang die Fluke 1740 Serie entwickelt. @bigm Die Norm ist IEC 61000-4-30 Klasse A wobei es ganz lustig zu wissen ist, dass nämlich Messgerätehersteller selbst die Normen entwerfen. Ein skuriles Völklein, wo jeder sein eigenes Süpplein kocht. Grüsse
> Ich hab 6 Jahre lang die Fluke 1740 Serie entwickelt.
6 Jahre? Was hast du denn die ganze gemacht? Händchen gehalten mit der
Rothaarigen aus der Buchhaltung?
In 10,24KHz passen weder 50 noch 60Hz. Also ICH war da bei der Normung ganz sicher nicht dabei! Q²= S²-P²: Das muß doch nach Oberwellen aufgespalten und für jede Oberwelle einzeln der Phasenwinkel angegeben werden.
@Abdul Die Messungen finden in 200ms Intervallen statt. 2048 Abtastwerte sind das dann für die FFT. Bei der Berechnung der Halbwellen Effektivwerte muß getrickst werden, weil, wie du schon bemerkt hast, die Abtastrate hierfür wieder ungünstig liegt. Grüsse
Abdul K. schrieb: > In 10,24KHz passen weder 50 noch 60Hz. Also ICH war da bei der Normung > ganz sicher nicht dabei! Da solltest du aber die FFT nachlernen und dann deine Kommentare abgeben! Die Norm sagt: Berechnung der FFT in 200ms-Intervallen, das ergibt die kleinste Frequenz in der FFT (abgesehen von DC-Wert) von 5Hz und damit die spektrale Auflösung. 5HZ * 10 = 50Hz also Ordnung 10 5Hz * 12 = 60Hz also Ordnung 12 10,24KHz ergeben 2048 Abtastwerte in 200 ms. 2er Potenz was für die FFT notwendig ist.
Gebhard Raich schrieb: > Bei der Berechnung der Halbwellen Effektivwerte > muß getrickst werden, weil, wie du schon bemerkt hast, die Abtastrate > hierfür wieder ungünstig liegt. Die Halbwelleneffektivwerte berechnet man aber üblicherweise aus den Abtastwerten und nicht dem FFT-Spektrum. Zur angeblich ungünstigen Abtastrate siehe mein voriges Post!
Patrick M. schrieb: > Mittelwertbildung aus der Spannung und dem Strom über einer > Perioden. > > mehrere Infos dazu im Wikipedia. E-Technik nach Wikipedia - granz großes Tennis! Was macht die heutige Generation eigentlich, wenn das Netz zusammenbricht? Steht dann auch die Entwicklung? Ein gutes Buch zum Thema zeitdiskreter Nachrichtentechnik und man hat mehr als man braucht - ohne Wikipedia.
Wiki ist jederzeit erreichbar, kostet nichts, durchsuchbar. Ein Buch kannste eben auch bei Gewitter oder nichtbezahlten Stromkosten lesen. Immer diese blöde Diskussion! Fritz schrieb: > Abdul K. schrieb: >> In 10,24KHz passen weder 50 noch 60Hz. Also ICH war da bei der Normung >> ganz sicher nicht dabei! > > Da solltest du aber die FFT nachlernen und dann deine Kommentare > abgeben! > Von FFT war keine Rede! Ich weiß schon was das ist. Mehr brauch ich auch nicht. FFT implementieren überlasse ich den Mathe-Profis. Normalerweise laufen die ADCs mit dem (vereinfacht) KGV von 50 und 60Hz. siehe z.B. Microchip, Analog usw. An den Rändern ergeben sich dann keine Überschneidungen. > Die Norm sagt: Berechnung der FFT in 200ms-Intervallen, das ergibt die > kleinste Frequenz in der FFT (abgesehen von DC-Wert) von 5Hz und damit > die spektrale Auflösung. > 5HZ * 10 = 50Hz also Ordnung 10 > 5Hz * 12 = 60Hz also Ordnung 12 > > 10,24KHz ergeben 2048 Abtastwerte in 200 ms. 2er Potenz was für die FFT > notwendig ist. Aha. Das ist wie gesagt ein völlig anderer Ansatz als im Thread hier gewünscht. Klar ersichtlich schon daran, daß bei einer FFT nichts zwischen 5 und 10Hz meßbar ist bzw. auf diskrete Frequenzen im 5Hz-Raster verteilt wird.
Abdul K. schrieb: > Von FFT war keine Rede! Ich weiß schon was das ist. Mehr brauch ich auch > nicht. FFT implementieren überlasse ich den Mathe-Profis. Dazu braucht es keinen Matheprofi, sind Grundlagen der Nachrichtentechnik, Haupstudium. Lange her, aber präsent. Abdul K. schrieb: > Aha. Das ist wie gesagt ein völlig anderer Ansatz als im Thread hier > gewünscht. Klar ersichtlich schon daran, daß bei einer FFT nichts > zwischen 5 und 10Hz meßbar ist bzw. auf diskrete Frequenzen im > 5Hz-Raster verteilt wird. Nö, dass ist genaus das, was der Kollege oben richtig beschrieben hat. Die Summe aller Leistungen ergibt dann eben wieder die Gesamtleistung.
Dann frage ich mich, warum manche FFT elendig langsam laufen, andere dagegen superschnell. Wo das doch alles supereasy ist und stetiges Präsenzwissen. Sollte doch dann jeder können, oder? Um ne konkrete Antwort zu gebne: Ich progge das nicht und mein Implementierungskenntnisstand hört bei dem Begriff Butterfly auf. Und nein, beide Verfahren sind nur equivalent, wenn die Abtastrate gegen unendlich geht. Äquividistand-zeitgesampelt sind sie beide, aber gleich danach am Anfang des Threads hat man sich auf die Summation der zeitdiskreten Leistung eingeschossen, die dann aufsummiert wird. Wenn du die FFT komplex machst, hast du beide Verfahren auf einen Schlag. Vermute ich mal, so ganz sicher bin ich mir nicht. Überhaupt scheint es nur um Rechthaberei zu gehen. Warum ist das beliebter als reine Information zu verteilen??
Abdul K. schrieb: > Dann frage ich mich, warum manche FFT elendig langsam laufen, andere > dagegen superschnell. Wo das doch alles supereasy ist und stetiges > Präsenzwissen. Sollte doch dann jeder können, oder? Um ne konkrete > Antwort zu gebne: Ich progge das nicht und mein > Implementierungskenntnisstand hört bei dem Begriff Butterfly auf. Geschwindigkeit FFT anhängig von Anzahl der Punkte und Geschwindigkeit des Signalprozessors/FPGAs/µC. Weniger Punkte, weniger spektrale Auflösung. Spektrallinie, die nicht genau ins Raster passt, wird im Spektrum dann auf mehrere verteilt -> Leakage-Effekt. Keine genaue Bestimmung der Frequenz möglich, aber in etwa. Leistungsberechnung dennoch durch Aufsummieren der Einzelleistungen möglich. Hat der Anwender das verstanden, dann kann er die FFT anwenden, wenn nicht, dreht er am Knöpfchen und sieht etwas, das er möglicherweise falsch interpretiert -> deshalb ist ein anständiges Buch mit ein paar Beispielen eben nicht durch Wikipedia zu ersetzen oder damit gleichzusetzen. Abdul K. schrieb: > Und nein, beide Verfahren sind nur equivalent, wenn die Abtastrate gegen > unendlich geht. Falsch, die FFT ist keine Näherung der DFT, sondern berechnet GENAU das Spektrum der DFT, allerdings um Faktoren schneller. Unter Einhaltung von Nyquist passt dann auch der Rest. Abdul K. schrieb: > Wenn du die FFT komplex machst, hast du beide Verfahren auf einen > Schlag. Vermute ich mal, so ganz sicher bin ich mir nicht. Die FFT ist im Allgemeinen immer komplex, das Resultat wird anschliessend reel gemacht und z.B. auf dem Screen eines Scopes angezeigt. Abdul K. schrieb: > Überhaupt scheint es nur um Rechthaberei zu gehen. Warum ist das > beliebter als reine Information zu verteilen?? So? Also oben wurde dir ein Rechenbeispiel geliefert, und Mathematik ist im Allgemeinen emotionslos. Informationen bekommst du also genug. Schönen Tag dennoch ;-)
Den schönen Tag habe ich. Meinst, ich habe nun Existensangst, weil ich die FFT nicht implementieren kann? Nö, mein Meßgerät multipliziert analog mit MHz-Bandbreite. Aber da du so schlau bist und wir alle lernbegierig: Gut, nun das ganze Spiel OHNE FFT mit obiger Methode die Falk als erster erwähnte. Wie kann die Wirkung des Crest-Faktors berücksichtigt werden? Also die Gleichung Q²= S²-P² meine ich.
Ich spar mir jetzt in deinem Ton zu antworten. Die Frage hinsichtlich der 10.24kHz und FFT sollte nun beantwortet sein. Deine nächste Frage ist zwar interessant, aber ich muss heute Morgen noch was schaffen und kann nicht die ganze Zeit diskutieren, Falk's Ansatz habe ich unabhängig davon auch nicht in Frage gestellt. Also, der "schöne Tag dennoch" war höflich, und nicht wie deine Antwort darauf abwertend gemeint. Falls ich am WE Zeit haben sollte, schaue ich noch einmal herein und denke über deine Frage nach. Und da ich ein Mensch mit Charakter bin, wünsche ich dir noch einmal einen schönen Tag zum Abschluss! Gruß
Ja, tut mir leid wenn die Symbolik falsch verstanden wird. Bin auf deine Antwort auf die Formel gespannt.
@ Abdul K. (ehydra) Benutzerseite >erwähnte. Wie kann die Wirkung des Crest-Faktors berücksichtigt werden? >Also die Gleichung Q²= S²-P² meine ich. Indem man nicht einfach faul die Ergebnisse der Integrale subtrahiert sondern auch Q über das Integral berechnet. Das herzuleiten bin ich im Moment aber zu faul und es ist zu warm ;-) Sollte aber für jemanden, der 6 Jahre an diesem Fluke 1740 gearbeitet hat ein Klacks sein, der MUSS es im Schlaf runterbeten können. http://www.fluke.com/fluke/dede/Leistungsmessgerate-und-Netzqualitats-Analysatoren/Netzqualitatslogger/Fluke-1740-Series.htm?PID=56029
Wenn man sich auf die zu bezahlende Wirkleistung beschränkt, ist es wirklich einfacher. Durch einen breitbandigen Analogmultiplizier interessiert auch der Crestfaktor nicht. Interessant wären längliche Aufzeichnungen der Netzstörungen. Vielleicht ist da bei Fluke noch was in der Schublade liegengeblieben? Gut zum Auslegen von Netzteilen.
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