Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Widerstand/Leistung einer realen Spule bei nicht sinusförmiger Spannung bestimmen


von Noman (Gast)


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Hallo Forum,

Ich habe folgendes (Verständnis) Problem. Ich möchte den ohmschen 
Widerstand einer Spule im Betrieb errechnen/messen.

Dazu habe ich eine kleine Skizze der Schaltung und meine Überlegungen 
dazu angehängt. Der Spannungsmesser und der Strommesster werden durch 
ein Oszi realisiert.

Die Berechnung bei einer nahezu idealen 50 Hz Sinusspannung ergibt sich 
ja direkt nach

R = U_eff/I_eff = u_spitze/i_spitze

bzw. P = U_eff*I_eff = u_spitze*i_spitze

soweit so gut...

Die Verschiebungsblindleistung durch den induktiven Anteil, also die 
Phasenverschiebung Phi zwischen u und i brauche ich damit nicht zu 
berücksichtigen.

Problematisch wird das ganze erst, wenn ich keinen idealen 50 Hz Sinus, 
sondern eine phasenangeschnittene Sinusspannung an die Spule anlege. 
Dann habe ich weiterhin meine Verschiebungsblindleistung aber zusätzlich 
- bedingt durch die Oberschwingungen - auch eine 
Verzerrungsblindleistung.

Nun versuche ich mich seit mehreren Tagen darin ein zu lesen, welche 
Harmonischen nun benötigt werden, um den realen Widerstand/Wirkleistung 
der Spule bestimmen zu können.

Einerseits stehen in der Literatur Aussagen wie:

Nur die Grundschwingung des Stromes trägt zur Wirkleistung bei....

anderer Seits:

Nur Harmonische gleicher Ordnung können zur Wirkleistung beitragen...

Das widerspricht sich doch?! :-(

Da ja nur am Widerstand der Spule Wirkleistung umgesetzt werden kann, 
sollte man aus der Wirkleistung auch direkt den ohmschen Widerstand 
berechnen können.

Ich bin jetzt an einem Punkt angelangt, an dem ich selber nicht mehr 
weiter weis...

Vielleicht hat einer von Euch eine gute Idee, wie man den Widerstand der 
Spule - möglichst genau;-) - berechnen/messen kann...

Wenn ich eine FFT der phasenangeschnittenen Messwerte durchführe und nur 
die Grundschwingen 1_u_n und 1_i_n durcheinander teile erhalte ich viel 
zu große Werte für R ca. 12 Ohm -> also kann das irgendwie alles noch 
nicht stimmen....

Bin für jede Hilfe sehr dankbar.

von Max Nilp (Gast)


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Da fehlt noch viel Theorie ... Die komplexwertigen Impedanzen sind 
bekannt ?
Knoten- und Maschengleichngen auch ? Ueberlageungssaetze auch ? Fourier 
?

von Noman (Gast)


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Hallo Max,

ja das ist soweit alles bekannt! Die Ventile kann man ja für eine erste 
Betrachtung als ideal annehmen. Damit vereinfacht sich die Masche.

Nach Fourier ist jede periodische Funktion darstellbar als die 
unendliche Summe verschiedener Sinusfunktionen unterschiedlicher 
Frequenz... deswegen habe ich bei dem phasenangeschnittenen Sinus die 
FFT dier Spannung kurz skizziert. Die Frage ist ja trotzdem erstmal 
trägt nur die Grundschwingung zur Wirkleistung bei oder auch die 
Oberschwingungen? Im moment verstehe ich das so, dass es nur die 
Grundschwingung ist und die Oberschwingungen nur für die imaginären 
Anteile/"Phasenverschiebung" beitragen?!

Gruß

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