Mittwoch, 28. März 2012

Spule im Wechselstromkreis, Grundlagen

Notizen:

Eisenkern mit Luftspalt


Im Luftspalt von Speicherdrosseln ist ein wesentlicher Teil der magnetischen Energie gespeichert.


Feldlinienbild eines stromdurchflossenen Leiters
    wiki.bnv-bamberg.de 

    H = I * N / l

    Magn. Feldstärke = Strom * Windungszahl / mittl. Feldlänge

    Feldlinien einer stromdurchflossenen Spule


    Wickelt man einen Leiter zu einer Spule und lässt einen konstanten Strom fließen, entsteht ein Magnetfeld ähnlich eines Stabmagneten mit Nord und Südpol
    • Im Inneren einer Spule herrscht annähernd ein homogenes Magnetfeld.
     

    Beispiel:  40W Drossel (in Vorschaltgeräten)

    1 Wie groß ist der Drahtwiderstand der Drossel
    • 1.1 Messung mit einem Ohmmeter
    • 1.2 Messung mit einer Wheatstoschen Messbrücke
    • 1.3 Spule an einer Gleichspannung (24 V=)


    Da man den Blindwiderstand xL nicht direkt messen kann, muss man ihn vektoriell bestimmen.
    • Berechnung von Größen in der  Wechselstromtechnik kann man mit Hilfe der Trigonomie lösen
    Widerstandsdreieck:
    • R = reiner Drahtwiderstand, (ohmscher Widerstand) der Spule (Verlustwiderstand)
    • xL = Blindwiderstand (für Auf- und Abbau des magn. Wechselfeldes)
    • Z = Gesamtwiderstand (Scheinimpendanz) => Summe der geometrischen Addition von R + xL, magnetisches Speichervermögen L in Henry (Vs/m²)
    xL = 2π f * L
      Arbeiten mit Satz des Pythagoras
      • Z = sqr (R² + xL²)
      • xL = sqr (Z² - R²)

      Schrittverluste bei Überlast

      http://www.elektroniknet.de/fileadmin/user_upload/wor_pics/78970e25f8f9ff6221cc18e58a8a5891_568x528.jpg
      elektroniknet.de//Der_Schrittmotor_der_nicht_ausrastet

      [...]

      Der Schrittmotor kann mit seiner elektrischen Ersatzschaltung nach Bild 2 beschrieben werden.
      •  Die Spannung UM ist proportional zur Drehzahl, die Induktivität LW jedoch lastabhängig
      • Bei Belastung des Motors bleibt zwar dessen Drehzahl konstant
      Es stellt sich aber eine Phasenverschiebung zwischen Rotor und Drehfeld ein. 

      • Der Rotor eilt dem magnetischen Drehfeld nach. 
      [...]

       Scheinleistung  

      S = U * I in VA

       http://www.8ung.at/elektrotechnik/bilder/Grundlagen/LeistungAC3.gif
       8ung.at/elektrotechnik

      [...]

      Eine positive Scheinleistung im Sinne des Verbrauchers bedeutet: 
      • Die Leistung wird aus dem Netz bezogen.
      Eine negative Scheinleistung bedeutet hingegen:
      • Die Leistung wird wieder ins Netz zurückgegeben
      [...]

      Zwischen dem Wirkanteil u. der Scheinleistung besteht ein festes Verhältnis
      • cos α = Uw / U = 2,9 V / 38,6 = 0,075
      • cos = 85,6 °
      • (Taschenrechner: 2nd dann cos - Tast) 
      Der Strom fließt der Spannung um 85,6° hinterher.

      Leistungsbilanz, Leistungsdreieck:

       

      Bei gleicher Scheinleistung  ist die Blindleistung um so größer (größerer Anteil an Scheinleistung), je größer der Winkel zwischen 0 und 90° ist. 
      • Die Wirkleistung und Blindleistung ergeben gemeinsam die Scheinleistung
      Wirk- und Blindleistung sind Katheten im so genannten Leistungsdreieck.

       
       techniklexikon.net

      Induktivität L gesucht mit Hilfe der Kreisfrequenz ω = 2π f
      • xL = ω * L <=> L = xL / ω <=> L = xL / 2π f
      •  L = 540 V/A / (2π * 50 Hz) = 1,71 Vs/A (Henry)

      Winkelfunktionen im rechtwinkeligen Dreieck


      Eselsbrücke:
      • sin / cos / tan / cot
      • G / A / G / A
      • / H / A / G
      =>
      • sin = G / H
      • cos = A / H
      • tan = G / A
      • cot = A / G


      Zeigerbilder zur Spule:
      • Widerstands-, Spannungs- und Leistungsdreieck
      der Leistungsfaktor einer Spule ist das Verhältnis von 
      • cos α = R / Z
      • cos α = Uw / U
      • cos α = P / S
       => dieser ist immer < 1
       
       

       Theorie + Simulation 

      zur Erstellung eines Zeigerdiagramms


      Komplexe Spannung und komplexer Strom im Zeigerdiagramm


      * * *

      (so langsam fangen die Hirnwindungen an zu qualmen, das sieht alles so wenig aus, steigert sich aber gewaltig ! )

      Hallo Martin du bist leicht Gay aber sonst alles Cool!! Gruß deine Wurst!!!Die Gefühle haben Schweigepflichtleider geil

      Keine Kommentare: