Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verständnisprobleme mit Phasenanschnitt


von Dietmar (Gast)


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Hallo,

ich habe eine Phasenanschnittsteuerung so eingestellt dass die Last mit 
50% ihrer Leistung betrieben wird.
Dafür muss die Spannung auf (1/SQR(2))*U_Nenn eingestellt sein (70,7%).
So weit alles okay, aber welche Spannung messe ich:
1. über dem Triac
2. Über der Last
Mit meinem Fluke messe ich bei beiden 70.7% der Spannung.

Warum?

Gruß
Dietmar

von Peter R. (pnu)


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Dietmar schrieb:
> Mit meinem Fluke messe ich bei beiden 70.7% der Spannung.

Ja, so ein intelligentes Messgerät wie ein Fluke schafft es auch bei 
Phasenanschnitt.
Am Triac ist 50% der Zeit Spannung. Aber da fließt kein Strom, also 
keine Leistung.
An der Last ist in den andren 50% der Zeit Spannung und in dieser Zeit 
fließt Strom, also wird Leistung aus dem Netz übergeben.

Für eine Ohmsche Last (also ohne C- oder L-Belastung) ist doch dieses 
Messergebnis ganz in Ordnung.

von Joe (Gast)


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Eigentlich muss man integrieren.

Diese Messgeräte messen kein Integral sondern häufig einen Maximalwert, 
der nach Division durch Wurzel(2) als Effektivwert angezeigt wird.

Für Integralmessungen muss man einfach mehr Geld hinlegen.

von Marian (phiarc) Benutzerseite


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Die Chancen stehen ziemlich gut, dass sein Fluke einen RMS-Messwandler 
mit >1 kHz Bandbreite hat und das Ergebnis daher korrekt ist.

edit: Es ist mitnichten ein einfaches Integral. Du vergisst die 
Quadratwurzel.

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


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Das Zauberwort heißt True-RMS. Bessere Messgeräte messen den ECHTEN 
Effektivwert, billige können das nur bei reinen Sinusspannungen.

von Dietmar (Gast)


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@Falk, natürlich ist es ein True-RMS Multimeter, sonst würde ich mich 
nicht über dass Meßergebniss wundern.

Ich habe es also immernoch nicht verstanden.
Ich habe 70.7% der Spannung, daraus resultiert 70.7% des Stromes und als 
Ergebnis erhalte ich 50% der Leistung -> (1/SQR(2))^2

Ich werde noch ganz wirr im Kopf, ich erwarte eigentlich ein 70/30 
Verhältnis an Spannungen - diese addiert = 100% der Effektivspannung 
U_Nenn.

Und genau das passt hier eben nicht.

Grüße
Dietmar

von hinz (Gast)


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Deine Last mag ja ein ohmscher Widerstand sein, aber der Triac ist 
bestimmt kein solcher.

von Falk B. (falk)


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@ Dietmar (Gast)

>Ich habe 70.7% der Spannung,

EFFEKTIV!

> daraus resultiert 70.7% des Stromes und als
>Ergebnis erhalte ich 50% der Leistung -> (1/SQR(2))^2

Ja.

>Ich werde noch ganz wirr im Kopf, ich erwarte eigentlich ein 70/30
>Verhältnis an Spannungen - diese addiert = 100% der Effektivspannung
>U_Nenn.

>Und genau das passt hier eben nicht.

Weil ein Triac kein regelbarer Vorwiderstand ist, sondern ein Schalter. 
Das Absenken der Spannung geschieht NICHT durch einen veränderlichen 
Widerstand und dem daraus resultierenden Spannungsteiler zwischen TRIAC 
und Lastwiderstand, sondern durch eine verkürzte Einschaltdauer der 
Spannung pro 50 Hz Halbwelle. Dadurch wird die effektiv wirksame 
Spannung am Lastwiderstand kleiner. Siehe auch PWM.

von b35 (Gast)


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Dietmar schrieb:
> Warum?

Weil den Grundlagen nach zwei Spannungen  gleicher Frequenz (unabhängig 
von der Phasenverschiebung) geometrisch addiert werden:

U_Netz = Wurzel (U_Triac^2 + U_Last^2)

U_Netz = Wurzel ((0.7*U_Netz)^2 + (0.7*U_Last)^2)
U_Netz = Wurzel   (0.5*U_Netz^2 + 0.5*U_Netz^2)
U_Netz = U_Netz * Wurzel   (0.5 + 0.5)

Q.E.D.

von Peter R. (pnu)


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Das wirklich true rms zeigende Instrument misst an der Last die Folge 
der Sinusteile 90 bis 180 und 270 bis 360 Grad, also den Sinus während 
der halben Zeit. Da der halben Zeit an R die halbe Leistung entspricht, 
zeigt das Instrument auch (ganz richtig) 70,7% der Effektivspannung der 
kompletten Sinuswelle an. Die Spannung am Triac ist gleich groß, nur 
nutzt das Triac die "komplementären" Zeiten zu denen des R: 0 bis 90 und 
180 bis 270 Grad. Spannung am Triac und Spannung an R sind als bis auf 
scheinbare Spiegelung gleich, 70,7% für beide ist dann doch ganz 
logisch.

von Kater brummt - nichtsinusförmig! (Gast)


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ueff ist doch nur eine umgerechnete Modellgröße für die Energie/T, die 
aus der bekannten Formel entsteht. Der Denkfehler besteht darin, daß man 
mit ueff eine Maschengleichung bedient und in Folge sozusagen die 
Wurzeln aus Energien/T addiert, aber nicht die richtigen Spannungen zu 
jedem Zeitpunkt t. Deswegen passt es wieder, wenn U "geometrisch" , dh. 
quadratisch addiert wird.
Beachte! Das sind Nichtsinusgrößen, die Rechnung hat also überhaupt 
nichts mit geometrischer Zeigeraddition zu tun.

Ein Ähnliches Beispiel wäre eine DC Quelle, die  über einen Schalter mit 
t/T an Rl angeschlossen ist.

 so, ins Bett   =^--^=  RRRRR!

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