"Netzimpedanz" eines Synchrongenerators bestimmen?

[Heinrich K. (heinrich_k)]

Hallo zusammen,

ich untersuche gerade das Spannungsverhalten von 
Klein-Synchrongeneratoren, wie sie bei Notstromaggregaten verwendet 
werden.

Nun stelle ich mir die Frage, ob man von solch einem Inselnetz (Das in 
diesem Fall nur aus Synchrongenerator und einem halben Meter Kabel 
besteht) eine Netzimpedanz messen kann?

Für das öffentliche Netz habe ich in der VDE 0838-3 eine 
"Bezugsimpedanz" gefunden, die im öffentlichen Netz nicht unterschritten 
werden sollte: 0,4*0,25j)Ω  Wenn ich richtig gerechnet habe entsprich 
das:
0,4Ω + 0,25Ω/(2*π*50Hz)= 0,4Ω+0,8mH

Nun habe ich einfach mal an den Wicklungsenden des Generators ein 
LCR-Meter angeschlossen und bekomme dort bei 50 Hz Messfrequenz Werte 
für L um die 60 mH und für den Widerstand 10Ω. Der DC-Widerstand vom 
Kupfer mit dem Multimeter sind 2Ω.

Kann man das einfach so messen und sind diese Werte überhaupt 
aussagekräftig? (Generator war im Stillstand)

Herzlichen Dank für Antworten!

[THOR (Gast)]

So ranzig wie die Baumarkt-Möppel sind, kann das sogar hinhauen.

[Elektrofan (Gast)]

> bekomme dort bei 50 Hz Messfrequenz Werte
> für L um die 60 mH und für den Widerstand 10Ω.

Das wäre ja eine Impedanz von 21 Ω ...
---
Man kann das vielleicht so erklären:
Ähnlich, wie beim Transformator hast du sozusagen die 
"Hauptinduktivität" gemessen (und dazu einen Verlustanteil mit 10 Ω).
Die reale Quellimpedanz dürfte eher dem Cu-Widerstand (2 Ω) entsprechen, 
dazu kommt die Reaktanz der (kleineren) Streuinduktivität.

[Homo Habilis (Gast)]

Elektrofan schrieb:
> Man kann das vielleicht so erklären: (...)

Wäre auch mein Ansatz gewesen. ^^

[Heinrich K. (heinrich_k)]

@Elektrofan: Danke für die Antwort!

Wenn ich Dich richtig verstehe könnte man Deiner Meinung nach die 
Messung so interpretieren, dass die 2 Ohm und die gemessene Induktivität 
bei 50 Hz als Werte für die Streuinduktivität und den R1 gemäß dem ESB 
des Synchrongenerators angenommen werden (Siehe Anhang)?

Die 21 Ohm würden sich ja dann errechnen aus:
2 Ω + 0,06 Ωs  2  pi * 50 Hz = 21,84 Ohm

Aber welchen Hintergrund haben die 10 Ohm, die mir das LCR-Meter 
ausgespuckt hat, was verstehst Du unter "Verlustanteil"?

Könnte man aus diesem Wert den Kurzschlussstrom berechnen? 
230V/21,84Ω=ca.10,5 Ampere

Aber ob ich das nachprüfen kann ohne dass mir etwas durchbrennt ist die 
andere Frage, da müsste ich ja den Thermischen Schutzschalter 
überbrücken...

[Ralph B. (rberres)]

Obwohl ich nicht aus dieser Branche komme würde ich mal sagen.

Den Innenwiderstand kann man am laufenden Generator messen.

Spannung einmal mit 100 Ohm und einmal mit 200 Ohm Last messen. Man kann 
dann daraus die Ströme bei den unterschiedlichen Lasten berechnen und 
dann wäre der Innewiderstand Delta U durch Delta I.

Wichtig ist das der Widerstand sich nicht ändert. Glühlampen gehen also 
nicht. Es sei denn man misst bei unterschiedlichen Glühlampen Spannung 
und Strom dann gehts wieder.

Bei induktiven oder kapazitiven Lasten sieht das wieder anders aus.

Ralph Berres

[THOR (Gast)]

Ralph B. schrieb:
> Obwohl ich nicht aus dieser Branche komme würde ich mal sagen.
>
> Den Innenwiderstand kann man am laufenden Generator messen.

Bei der miserablen Drehzahlstabilität würde ich davon abraten.

[Elektrofan (Gast)]

@Heinrich K.:
Die 60 mH im Schaltbild sind wohl die Hauptinduktivität; die für das 
Absinken der Spannung bei Belastung massgebliche Streuinduktivität ist 
(vermutlich) deutlich kleiner.

> Aber welchen Hintergrund haben die 10 Ohm, die mir das LCR-Meter
> ausgespuckt hat, was verstehst Du unter "Verlustanteil"?
Das LCR-Meter gibt einen induktiven Anteil und einen reellen Anteil an.
Der reelle Anteil setzt sich zusammen aus dem Spulenwirkwiderstand UND 
den Ummagnetisierungs- und Wirbelstromverlusten zusammen.
(Natürlich muss man wissen bzw. einstellen, ob das LCR-Meter die Werte 
für Parallel- oder Reihenersatzschaltung misst.)

[THOR (Gast)]

Elektrofan schrieb:
> @Heinrich K.:
> Die 60 mH im Schaltbild sind wohl die Hauptinduktivität; die für das
> Absinken der Spannung bei Belastung massgebliche Streuinduktivität ist
> (vermutlich) deutlich kleiner.

Für das Absinken der Spannung sind noch ganz andere Effekte 
verantwortlich.

Lös' dich von dem Gedanken dass das ein schön konstruierter 
Synchrongenerator ist.

[Elektrofan (Gast)]

@THOR (Gast):
Dass die Drehzahl linear eingeht, ist trivial. -

Ein einfaches Modell ist für die grundsätzliche Betrachtung bequemer, 
als z.B. der Heyland-Kreis (der eigentlich ein Oval ist) für die 
Berechnung einer Asynchronmaschine ...

[Heinrich K. (heinrich_k)]

Elektrofan schrieb:
> (Natürlich muss man wissen bzw. einstellen, ob das LCR-Meter die Werte
> für Parallel- oder Reihenersatzschaltung misst.)

Also bei der Messung war das LCR-Meter (Rhode&Schwarz HM8118) 
auf"Serielles Ersatzschaltbild" eingestellt.