Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verständnisfrage zu Wellenpaketsteuerung


von Sir Volt (Gast)


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Hallo!

Ich habe mal eine theoretische Frage zu der Wellenpaketsteuerung. Sagen 
wir mal ich möchte einen Widerstand von 8 Ohm beheizen am Netz.
Anschluß über Kupferkabel 1,5 qmm.

An 230 Volt würde mir bei den dann fließenden 28 Ampere der 
Leitungsschutz von B16 "fliegen".
Sagen wir mal ich würde jetzt eine Wellenpaketsteuerung einsetzen.
1. Halbwelle an, 2. Halbwelle aus. Damit würde sich die Gesamtleistung 
auf 50% reduzieren.

Jetzt meine Frage: Während der ersten Halbwelle fließt ja trotzdem der 
unzulässig hohe Strom von 28 Ampere. Nur im Mittel über beide Halbwellen 
reduziert sich der Strom auf 14 Ampere, da die zweite Halbwelle gelöscht 
wird.

Welchen EInfluß hat das auf das Kupferkabel? Würde sich dieses nicht 
auch unzulässig erwärmen? Oder interessiert sich das Kabel und die 
Sicherung nur für den "sichtbaren" Mittelwert?

Danke im Voraus

von Paul2 (Gast)


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>
> eine theoretische Frage
>
Zum Glück,
denke das ist weder sinnvoll noch zulässig.
Nur theoretisch ansatzweise richtig.

von Ronny (Gast)


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Sir Volt schrieb:
> 1. Halbwelle an, 2. Halbwelle

Böse! Damit hast du einen Gleichanteil auf der Netzleitung, der 
vorgeschaltete Trafos in die Sättigung treiben kann.

Das heißt Weklenpaket-steuerung, weil immer ganze Wellenpakete 
geschaltet werden, Also positive und negative Halbwelle.

von Sir Volt (Gast)


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Hallo Ronny,

danke für deine Antwort.
Und wie verhält sich dann o.g. Sachverhalt wenn ich ganze Wellen 
schalten würde ?

von Ronny (Gast)


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Ein Sicherungsautomat kann für eine kurze Zeit mir mindestens dem 
3-fachen Nennstrom überlastet werden, ohne dass er auslöst (magnetischer 
Schalter).
Diese Zeiten und Stromwerte stehen im Datenblatt des Automaten.

Wenn Sie also die Weklenpaket-steuerung so einrichten, dass nur jede 
zweite Person geschaltet wird, erhalten Sie einen Effektiven Strom von 
rund 14 A, was Ok ist.

von Ronny (Gast)


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Ronny schrieb:
> jede zweite Person

Jede zweite Periode.
Sorry, Handytastatur.

Also, es fließt zwar in der ersten Periode der Spitzenstrom von rund 
40,5 A (mit Datenblatt der Sicherung abklären) und während dieser 
Periode ein eff. Strom von 28,8 A aber da in der nächsten Periode kein 
Strom fließt (Paket abgeschaltet) mittelt sich der effektive Strom über 
die 40 ms (2 Perioden) zu rund 14,4 A.
Nur dieser Strom belastet die Leitungen und Kontakte thermisch und liegt 
somit unter den zulässigen 16 A des LS-Automaten.

von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


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Es können problemlos 25 Vollwellen mit 28A sowohl durch den 
Leitungsschutzschalter, als auch durch das Kupferkabel geleitet werden, 
wenn dannach die nächsten 25 Vollwellen Pause haben. Wegen der 
thermischen Trägheit, fühlt sich das für das Kupferkabel so an, als wenn 
es nur mit 14A belastet wird. Es hat schließlich 0,5 Sekunden Zeit zum 
Abkühlen.

von Sir Volt (Gast)


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Ok. Vielen Dank!
Ohne jetzt die Antwort von Paul 2 kritisieren zu wollen:

"denke das ist weder sinnvoll noch zulässig.
Nur theoretisch ansatzweise richtig."

Klingt so, als ob es doch praktisch durchaus machbar ist mit der 
Wellenpaketsteuerung einen Heizwiderstand geringen WIderstands zu 
betreiben??

von Volker B. (Firma: L-E-A) (vobs)


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Michael M. schrieb:
> Es können problemlos 25 Vollwellen mit 28A sowohl durch den
> Leitungsschutzschalter, als auch durch das Kupferkabel geleitet werden,
> wenn dannach die nächsten 25 Vollwellen Pause haben. Wegen der
> thermischen Trägheit, fühlt sich das für das Kupferkabel so an, als wenn
> es nur mit 14A belastet wird. Es hat schließlich 0,5 Sekunden Zeit zum
> Abkühlen.

Nein, denn die Erwärmung ist proportional zum Quadrat des Stromes.

Grüßle
Volker

von H. H. (Gast)


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Volker B. schrieb:
> Michael M. schrieb:
>> Es können problemlos 25 Vollwellen mit 28A sowohl durch den
>> Leitungsschutzschalter, als auch durch das Kupferkabel geleitet werden,
>> wenn dannach die nächsten 25 Vollwellen Pause haben. Wegen der
>> thermischen Trägheit, fühlt sich das für das Kupferkabel so an, als wenn
>> es nur mit 14A belastet wird. Es hat schließlich 0,5 Sekunden Zeit zum
>> Abkühlen.
>
> Nein, denn die Erwärmung ist proportional zum Quadrat des Stromes.

Und so "sieht" der 16A LS eben 20A, und wird nach längerer Zeit 
auslösen. Das darf mehr als eine Stunde dauern, kann aber auch schon 
nach 30min sein.

von Der Opa aus der Muppet Show (Gast)


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Ein Erbsenfzähler würde da antworten: Bei der Wellenpaketsteuerung wird 
das Kabel nicht so warm, wie bei einem 16 Ohm Widerstand.

Nehmen wir 8 Meter Kabel - ergibt mit 0,1 Ohm Widerstand.
1
Bei 8 Ohm und Wellenpaket fließt ein durchschnittlicher Strom Strom von
2
230/(8+0,1)/2 = 14,20 A
3
Am Kabel werden 14,20*14,20*0,1 = 20,16 Watt in Wärme umgewandelt.
4
5
Bei 16 Ohm fließt ein Strom von
6
230/(16+0,1) = 14,29 A
7
Am Kabel werden 14,29*14,29*0,1 = 20,42 Watt in Wärme umgewandelt.

von Hans_Dampf (Gast)


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Der Opa aus der Muppet Show schrieb:
> Bei 8 Ohm und Wellenpaket fließt ein durchschnittlicher Strom Strom von
> 2230/(8+0,1)/2 = 14,20 A
> 3Am Kabel werden 14,20*14,20*0,1 = 20,16 Watt in Wärme umgewandelt.
> 45Bei 16 Ohm fließt ein Strom von
> 6230/(16+0,1) = 14,29 A
> 7Am Kabel werden 14,29*14,29*0,1 = 20,42 Watt in Wärme umgewandelt.

Für 16 Ohm ist deine Überlegung korrekt. Bei 8 Ohm mit 
Wellenpaketsteuerung fallen im Kabel jedoch 40 W Verluste an!

von Sir Volt (Gast)


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> Klingt so, als ob es doch praktisch durchaus machbar ist mit der
> Wellenpaketsteuerung einen Heizwiderstand geringen WIderstands zu
> betreiben??

von H. H. (Gast)


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Sir Volt schrieb:
>> Klingt so, als ob es doch praktisch durchaus machbar ist mit der
>> Wellenpaketsteuerung einen Heizwiderstand geringen WIderstands zu
>> betreiben??

Ja.

von Sir Volt (Gast)


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Super.
Vielen Dank für die zahlreichen Antworten

von Der Opa aus der Muppet Show (Gast)


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> fallen im Kabel jedoch 40 W Verluste an!

Aber nur die Hälfte der Zeit, während die Steuerung den Strom 
einschaltet. Bei der thermischen Trägheit des Kupfers rechnet auch ein 
Erbsenzähler mit der durchschnittlichen Leistung.

von Hans_Dampf (Gast)


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Der Opa aus der Muppet Show schrieb:
> Aber nur die Hälfte der Zeit, während die Steuerung den Strom
> einschaltet. Bei der thermischen Trägheit des Kupfers rechnet auch ein
> Erbsenzähler mit der durchschnittlichen Leistung.

Nein, für die Hälfte der Zeit sind es 80W

8Ohm -> 28,8A im Kabel -> 80W @ 0,1 Ohm -> 50% = 40W

16Ohm -> 14,4A im Kabel -> 20w @ 0,1Ohm

von H. H. (Gast)


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Der Opa aus der Muppet Show schrieb:
>> fallen im Kabel jedoch 40 W Verluste an!
>
> Aber nur die Hälfte der Zeit,

80W, aber nur die Hälfte der Zeit! Also im Mittel eben 40W.

von Volker B. (Firma: L-E-A) (vobs)


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Der Opa aus der Muppet Show schrieb:
>> fallen im Kabel jedoch 40 W Verluste an!
>
> Aber nur die Hälfte der Zeit, während die Steuerung den Strom
> einschaltet. Bei der thermischen Trägheit des Kupfers rechnet auch ein
> Erbsenzähler mit der durchschnittlichen Leistung.

OMG! Für die halbe Zeit der doppelte Strom durch eine ohmsche Last, 
bedeutet für die halbe Zeit die vierfache Leistung, also im zeitlichen 
Mittel die doppelte Leistung. Ist das so kompliziert zu begreifen?

Grüße
Volker.

von Sir Volt (Gast)


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Nochmal eine Überlegung dazu:
Irgendwann müsste das doch in der Praxis eine Grenze finden, oder?
Sonst könnte ich ja ein 1,5 qmm Kabel mit 150 Ampere belasten über eine 
Vollwelle, wenn ich danach z.B. 150 Wellen pausiere???????
Kann mir das nicht vorstellen....

von H. H. (Gast)


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Sir Volt schrieb:
> Irgendwann müsste das doch in der Praxis eine Grenze finden, oder?
> Sonst könnte ich ja ein 1,5 qmm Kabel mit 150 Ampere belasten über eine
> Vollwelle, wenn ich danach z.B. 150 Wellen pausiere???????
> Kann mir das nicht vorstellen....

Der LS würde noch während der ersten Halbwelle auslösen, aus gutem 
Grund.

von Der Opa aus der Muppet Show (Gast)


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> Ist das so kompliziert zu begreifen?

Verdammt. Natürlich muss man erst quadrieren und dann durch 2 teilen. 
Erst durch 2 teilen und dann quadrieren ist falsch.

Ich nehme alles zurück und behaupte das Gegenteil.

von Sir Volt (Gast)


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Stimmt. Das Argument ist die Kennlinie des Leitungsschutzschalters.

Beitrag #6817183 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #6817184 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Weckrufer (Gast)


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Ronny schrieb:

> Wenn Sie also die Weklenpaket-steuerung so einrichten, dass nur jede
> zweite Person geschaltet wird, erhalten Sie einen Effektiven Strom von
> rund 14 A, was Ok ist.

Eine Weklenpaketsteuerung habe ich in Heilbronn kennengelernt. Dort hat 
in einer Bäckerei eine Person mehrere Wekle in ein Paket gepackt, das 
ich mir dann zum Frühstück mit an die Arbeit genommen habe.

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