Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Leistungsmessung


von Dennis (Gast)


Lesenswert?

Hallo Leute,

ich möchte eine Leistungs-/Energiemessung an einer Presse durchführen.

Nun möchte ich ein Analogmodul 
(http://sine.ni.com/nips/cds/view/p/lang/de/nid/210836) kaufen und daran 
meine Strommesszangen (3 Stück) und Potentialtrenner (3 Stück) 
anschließen.

Das Analogmodul misst simulatan alle Kanäle.

Wie kann ich aus diesen 6 Größen jetzt meine Wirk- und Scheinleistung 
bestimmen (z.B. mit Labview)?

Was messe ich jetzt da genau: Wirk- oder Scheinleistung?

Sry, habe einen maschinentechnischen Hintergrund. Wäre super, wenn 
jemand der sich auskennt helfen kann.

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Dennis schrieb:

> Was messe ich jetzt da genau: Wirk- oder Scheinleistung?

Die Scheinleistung bekommst Du problemlos durch Multiplikation
von Effektivspannung und Effektivstrom pro Phase. Die Messung
der Wirkleistung ist wesentlich komplizierter. Dazu musst Du
die Augenblickswerte von Spannung und Strom multiplizieren.
Gruss
Harald

von Peter R. (pnu)


Lesenswert?

Bei den 100kS/s gibt jedes erzeugte Sample mit Strom + Spannungswert die 
momentane Leistung (in Watt) an. Interessant würde aber bei einer Presse 
die eingespeiste Arbeit (in Wattsec = Joule = Nm ) sein. also die 
Aufsummierung aller diese Leistungs-samples zur bei einem Hub 
geleisteten Arbeit.

Scheinleistung gibt es zwar bei Sinusspannungen/Strömen, nicht aber bei 
den bei Pressen auftretenden Einzelimpulsen.

Scheinleistung entsteht bei Energiespeichern wie Spule oder Kondensator 
und ist die Leistung, die "nebenbei" von diesen Speichern aufgenommen 
und wieder abgegeben wird. Sie macht sich in den Zuleitungen als 
zusätzlicher Strom bemerkbar zu dem Strom, der die eigentliche 
Wirkleistung erzeugt.

: Bearbeitet durch User
von Dennis (Gast)


Lesenswert?

Peter R. schrieb:
> Bei den 100kS/s gibt jedes erzeugte Sample mit Strom +
> Spannungswert die
> momentane Leistung (in Watt) an.

Ok danke schon mal, also d.h. wenn ich meine Stromzangen etc. 
angeschlossen habe und mir die gemessenen Werte auf dem PC über eine 
Software anzeigen lasse, bekomme ich folgendes:

I1   U1   Wirkleistung1
I2   U2   Wirkleistung2
....

Korrekt? Nach Harald bekomme ich ja die Scheinleistung (Verwirrung ;))

Also kann ich die Scheinleistung an einer Servopresse vernachlässigen?

von Roland .. (rowland)


Lesenswert?

Dennis schrieb:
> Korrekt? Nach Harald bekomme ich ja die Scheinleistung (Verwirrung ;))

Kommt drauf an, was die Stromzange misst. Wenn das eine Stromzange ist, 
die "intelligent" eine proportionale Spannung zum Effektivstrom ausgibt 
und Du diesen Wert mit der Effektivspannung multiplizierst, dann ist es 
die Scheinleistung.

Liefert die Zange und der Potentialtrenner die reinen Rohwerte, also 
sinusförmige Spannungen, und Du multiplizierst diese mehrmals eine (oder 
mehrere) Sinusperioden lang und bildest den Mittelwert davon, erhlätst 
Du die Effektivleistung. Wichtig dabei ist jedoch, dass weder die 
Stromzange noch der Ptentialtrenner eine Phasenverschiebung verursacht, 
also die zu messende Größe muss mit der transformierten Spannung 
Phasengleich sein.

: Bearbeitet durch User
von Dennis (Gast)


Lesenswert?

Ich möchte den AmpFlex A100 kaufen (3 Stück), welcher eine Rogowski 
Spule hat.

http://www.warensortiment.de/blaetterkatalog/stromwandler/flex-stromwandler.pdf

Das Teil verhält sich linear (?), daher messe ich die Scheinleistung, 
korrekt?

Als Potentialtrenner möchte ich den GE8115 differential probe erwerben.

http://de.rs-online.com/web/p/oszilloskop-tastkopfe/2963379/

Reicht es, wenn ich einen Potentialtrenner kaufe? Die Spannungen sind 
doch "übern Daumen" in allen Phasen gleich oder? Falls ich da eine 
kleine Abweichung habe, könnte ich damit leben.

Kann ich jetzt aus der Scheinleistung noch auf die Wirkleistung kommen?

von Peter R. (pnu)


Lesenswert?

Ich fürchte, Du willst die Leistungsaufnahme des Motors am Netz 
aufnehmen und daraus dann den Arbeitsaufwand am Pressobjekt zu 
untersuchen.
Dazu wären elektronische Leistungsmessgeräte mit hoher samplerate 
durchaus geeignet, nur lässt sich aus den Strömen die wahre 
Leistungsaufnahme nur sehr aufwändig ermitteln, da das Ganze ja durch 
die Wechselstromverhältnisse mit Blind- und Wirkleistung und die 
Schwungmasse des Motors extrem überdeckt wird. - Und immer die 
Gesamt-Leistungsaufnahme aus den drei Phasen des Motors berechnet werden 
muss

Da wäre es wesentlich besser, das Drehmoment am Motor und die 
Drehgeschwindigkeit zu messen und daraus die an der Welle abgegebene 
Leistung (frei von Blindleistung) zu ermitteln. ... Oder mit 
Dehnungsmessstreifen den zeitlichen Kraftverlauf an wesentlicher Stelle 
der Presse aufzunehmen.

von Gerd E. (robberknight)


Lesenswert?


von Dennis (Gast)


Lesenswert?

@ Gerd: Habe bei Yokogawa angerufen und anscheinend sind diese 
Leistungsmesser eher für stationäre Messungen gut, wir wollen aber über 
einen Zeitraum von bis zu 10 Minuten verschiedenen Zylinder/Funktionen 
betätigen und sehen, was sich an unserem VERLAUF ändert (P über t bzw W 
über t)...

Zentrale Fragen: Welche Funktion (Motor) trägt zu wie viel Prozent am 
Gesamtverbrauch der Anlage bei? Dafür brauche ich ja eine Energie über 
der Zeit-Kurve.

Er ruft mich allerdings nochmal zurück und schaut ob das nicht irgendwie 
geht, anscheinend brauchen wir doch eine Transienten-Funktionen, was 
wiederum das Problem hat, dass diese Geräte die meist nur 1 Minute 
aufzeichnen können --> daher die Idee mit der Datenerfassungsbox.

@Peter: Danke schonmal für den Hinweis. Die Samplerate ist kein Problem, 
die Boxen könnten 250k/s bei 6 Eingängen wären das immer 45000 
Samples/s.
Hmmm, also keine Chance die Wirkleistung über die Datenbox zu bestimmen? 
Oder ist das bei so einer Presse vernachlässigbar, also 
Schein=Wirkleistung?

von Peter R. (pnu)


Lesenswert?

Die Angabe "Leistungsmessung" ist zu diffus, um über die Messmethode zu 
entscheiden.

Wenn hydrauisch gearbeitet wird, kann doch der Zeitverlauf des 
Hydraulikdrucks und wegverlauf des Zylinders Aufschluss geben.

von Klaus (Gast)


Lesenswert?

>ich möchte eine Leistungs-/Energiemessung an einer Presse durchführen.

Das geht z.B. hiermit (jedenfalls integrativ über etliche 
Pressvorgänge):
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/40/Drehstromzaehler_offen.jpg
oder auch
http://www.ams-messtechnik.de/lieferprogramm/energiezaehler.html

Gruss

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.