Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Leistungsmessung dreiphasig mit Leiter-spannung und -strom


von Schnapptrude (Gast)


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Hallo,

ist es theoretisch möglich, bei Sternschaltung von Maschinen die 
Leistung auch durch Messung der Leitergrößen zu bestimmen? Wir hatten 
heute einen Versuch an der Uni, bei dem man nicht an den Null-Leiter des 
Motors herankam. In der Versuchsanordnung hat man sich damit beholfen, 
dass man einen Ersatznull-Leiter geschaffen hat, in dem man mittels drei 
Widerständen einen Ersatzsternpunkt erzeugte, um dort die Spannung 
abzugreifen.

Ich fragte mich halt nur grade, ob es eben auch ohne künstlichen 
Sternpunkt geht - sondern eben mit Messung aller drei Leitersträme und 
aller drei Leiterspannungen und dann ggv. über einen mathematischen 
Umformprozess so auf die Leistung zurückrechnen kann?

Weil ich frage mich auch grade - wie misst ein Stromzähler? Dem ist es 
ja auch gleich, ob ein Verbraucher im Stern- oder Dreieck betrieben 
wird. Die Last an jeder Phase kann ja auch unsymmetrisch sein, wenn ich 
an der einen Phase einen Motor hängen hab - sagen mir mal eine 
230V-Wasserpumpe und an der Phase 2 eine Kaffeemaschine und an Phase 3 
nichts - dennoch müsste es dann doch auch irgendwie gehen, die Leistung 
zu berechnen. Oder hat ein Stromzähler auch einen künstlichen 
Sternpunkt?

von Peter II (Gast)


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Schnapptrude schrieb:
> Oder hat ein Stromzähler auch einen künstlichen
> Sternpunkt?

nein, er hat einfach einen normale N Anschluss.

von Schnapptrude (Gast)


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Peter II schrieb:
> nein, er hat einfach einen normale N Anschluss.

Ok, aber was macht der Stromzähler, wenn dann ein Motor dranhängt, der 
dreiphasig betrieben wird im Dreieck? Dann ist doch der Null-Leiter 
garnicht mit den Phasen mehr verbunden, wie kann denn dann der 
Stromzähler dennoch etwas messen?

von Peter II (Gast)


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Schnapptrude schrieb:
> Ok, aber was macht der Stromzähler, wenn dann ein Motor dranhängt, der
> dreiphasig betrieben wird im Dreieck? Dann ist doch der Null-Leiter
> garnicht mit den Phasen mehr verbunden, wie kann denn dann der
> Stromzähler dennoch etwas messen?

der N wird doch nur zum Messen der Spannung gebraucht. Und diese ist 
doch immer da, egal wie der Motor geschaltet ist.

von Marian (phiarc) Benutzerseite


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N ist der Referenzpunkt für die Spannung an Ln.

Ein digitaler Stromzähler hat z.B. einen 6-Kanal ADC, je drei Kanäle um 
die Spannung N-Ln zu messen und weitere drei Kanäle um die Ströme Ln zu 
erfassen. Der Rest ergibt sich dann ja... ein mechanischer Stromzähler 
wird das nicht anders machen, nur elektromagnetisch/mechanisch, nehm ich 
mal an.

von MaWin (Gast)


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Schnapptrude schrieb:
> ist es theoretisch möglich, bei Sternschaltung von Maschinen die
> Leistung auch durch Messung der Leitergrößen zu bestimmen?

Ja, natürlich, die Leistung über die 3 Leiter muss in Summe (unter 
Beachtung des Vorzeichens) angesehen von Phasenverschiebung (also 
zumindest im MIttel nach 1/50 Sekunde) 0 sein, sonst fliesst Strom durch 
den Nulleiter. Das kann man also berechnen und demnach beachten.

Strom über N wird vom Stromzähler überhaupt nicht gemessen, der dient 
nur der Spannungsmessung (und Stromversorgung).

http://www.analog.com/static/imported-files/application_notes/2698536550528608457AN641_0.pdf

Manche machen es halt doch:

http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/51723a.pdf

von Martin (Gast)


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Schnapptrude schrieb:
> ist es theoretisch möglich, bei Sternschaltung von Maschinen die
> Leistung auch durch Messung der Leitergrößen zu bestimmen?

Meinst du so?
http://antriebstechnik.fh-stralsund.de/1024x768/Werbung/Drehstromsystem/drephae1-8.pdf
letzte Seite: Wirkleistungsmessung im Dreileiternetz

Die Bezeichnungen Leitergröße und Stranggröße werden nicht immer gleich 
verwendet. Das kommt auf den Prof an...

von Schnapptrude (Gast)


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Martin schrieb:
> Die Bezeichnungen Leitergröße und Stranggröße werden nicht immer gleich
> verwendet. Das kommt auf den Prof an...

Stranggröße ist für mich die Wicklung am Motor - also von Phase zum 
Stern, wenn Sternschaltung, und Leitergröße = Aussenleitergröße, also 
Spannung von Phase 1 zu Phase 2 (die 380Volt).

Bis jetzt musste im Versuch der künstliche Sternpunkt erzeugt werden, 
weil nur so die Verschiebung zwischen Strom- und Spannung ausgemessen 
werden könnte.

Kann man denn auch, wenn man die Spannung von Phase1 zu Phase2 misst und 
der Strom von Phase1 zum Sternpunkt, die zeitliche Verschiebung zwischen 
Strom- und Spannung bestimmen? Natürlich wird die Spannung noch mehr 
"verschoben" sein, als nur die Strangspannung, weil ja auch dann noch 
die Spannung von der anderen Phase dort mit irgendwie hinzukommt bzw. 
der Spannungsanteil der zweiten Phase, der um 120 Grad phasenverschoben 
ist. Kann ich das dann dennoch irgendwie nur damit ausrechnen, oder geht 
das wirklich nur über den künstlichen Sternpunkt?

von Schnapptrude (Gast)


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Oder wenn ich einen Motor im Dreieck betreibe und davon die 
Zeitverschiebung zwischen Spannung und Strom berechnen will, könnte ich 
dass dann auch über einen künstlichen Sternpunkt machen? Macht man das 
mit dem künstlichen Sternpunkt, weil das "einfacher" ist, dann die 
Phasenverschiebung zu berechnen?

von Martin (Gast)


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Wenn die Last symmetrisch ist sollte eine verkettete Spannung und ein 
Strom reichen.

Bei einem symmetrischen Netz reicht eine Spannung immer, weil man die 
anderen daraus rechnen kann.

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