Donnerstag, 29. März 2012

Zeigerdiagramme, Grundlagen

Zeigerdarstellung


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Ein sinusförmiges Signal entsteht beim Generator aus der Drehbewegung einer Spule. 
  • Der jeweilige Drehwinkel entspricht einer Spannung
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Sie lernen jetzt, wie man eine sinusförmige Spannung durch Drehung eines Zeigers zeichnen kann.
  •  Aus dieser Konstruktion ergeben sich dann die Begriffe Kreisfrequenz und Phasenwinkel.
  • Die Werte im Liniendiagramm nennt man Augenblickswerte. 
Das sind die Werte, bei denen wir uns vorgestellt haben, dass der Zeiger einen Augenblick stoppt.
  • Die zugehörigen Winkel im Zeigerdiagramm nennt man Phasenwinkel.
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 mittlere, effektive Spannung (sin- oder cos-Verlauf)

U_{eff}=\sqrt{\frac{1}{T}\int\limits_0^TU^2(t)\text{d}t}=\frac{U_0}{\sqrt{2}}.


Leistung

P=U_{eff}\cdot I_{eff}\cdot cos{\varphi}.

. . .

 Blindleistungen:

"Bei Induktivitäten, die Ströme sich verspäten."

"Der Strom eilt vor, beim Kondensator"


 Strom und Spannung im Zeigerdiagramm 

beim ohmschen, kapazitiven und induktiven Widerstand


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Widerstände von Induktivitäten und Kapazitäten frequenzabhängig

Der Strom hat gegenüber der Spannung je nach Bauteil eine Phasenverschiebung φ
  • Den Realteil bezeichnet man als Wirkgröße R, 
  • den Imaginärteil als Blindgröße B,
und
  • den Betrag  von als Scheingröße Z 
  • (= geometrische Addition von Real- u. Imaginäranteil)
   [...]

 
hbernstaedt.de//dimmer

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Stromversorgung

Mit Generator wird oft eine mobile Stromversorgung bezeichnet und besteht in der Regel aus einem Dieselaggregat, das einen Generator (umgekehrt arbeitender Elektromotor) antreibt, um Wechselspannung zu erzeugen. 
  • Dabei finden in der Regel Drehstromgeneratoren in Sternschaltung Anwendung. 
  • Dies hat gegenüber in Dreieck geschalteten Generatoren den Vorteil, dass ein Nullleiter und damit auch zwei Spannungen (400 V und 230 V) zur Verfügung stehen. 
Verbraucherseitig können dennoch Stern oder Dreieck abgenommen werden.

Wie aus dem Bild leicht zu erkennen ist, sind es einfach geometrische Anordnungen der Maschine, die für eine Erzeugung von drei Spannungen verantwortlich sind, die um 120° versetzt den Nullpunkt durchqueren. 
  • Wenn eine Maschine mit ihren Wicklungen entsprechend denen des Generators angeschlossen ist, so dreht sich die Maschine in derselben Richtung. 
  • Vertauscht man zwei x beliebige Phasen, so verändert sich die Reihenfolge mit der die Maschine seine Polpaare versorgt. Die Maschine wird also in die andere Richtung drehen. 
Und da hier soviel von drehen die Rede ist, spricht man bei dem dreiphasigen Strom, dessen Phasen um 120° versetzt sind auch von "Drehstrom".

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Die Wurzel aus 3 erhält beim "Drehstrom" damit eine erhebliche Bedeutung und wird auch als Verkettungsfaktor benannt. 
  • Die Spannung zwischen Leiter und Leiter ist demnach um den Faktor 1,732 größer als zwischen Leiter und einem Null- (Neutral-) Leiter.
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