Kompensieren - aber richtig

Klar, berechne die induktive Blindleistung deiner Lampe (z.b. aus der Scheinleistung mit dem sin phi) und wähle den Kondensator so aus, dass er die selbe kapazitive Blindleistung aufnimmt (= induktive Blindleistung abgibt):
Qc = U²/Z, Z = 1/(w*C), w=2*Pi*50Hz

Hallo,
nicht die selbe sonst hast du einen Resonanzfall.da gibt es eine faustformel die ich aber leider vergessen habe aber ich glaube das liegt so bei 30 µF pro kilowatt

Was genau meinst du mit Resonanz? Im Resonanzfall müssten doch entweder Strom oder Spannung sehr gross werden. Aber Induktivität und Kapazität hängen doch beide parallel am (starren) Netz und damit liegt an beiden die starre Netzspannung an. Und der Strom stellt sich durch die Impedanz ein. Oder sehe ich da was falsch?

Hallo,

es kommt natürlich drauf an, wie weit du den kompensieren willst,
laut TAB 2000 ( § 10 ) ist es erlaubt, den cos phi zwischen 0,8 induktiv und 0,9 kapazitiv zu fahren...

Ich wüsste jetzt auch keinen Grund, warum denn nicht der Resonanzfall von cos phi = 1 angestrebt werden sollte? Jeder normale ohmsche Verbraucher hat einen cos phi von 1.

Falls ich damit falsch liege, dann belehrt mich eines besseren

Gruss Timo

Bei dem Resonazfall schauckelt sich die Spannung und Strom hoch vollkommen unabhängig von der anglegten eingangspannung iss ne sache zwischen dem induktivem und dem kapazitiven Blindwiderstand (Spule & Kondensator) beide bilden einen sogenanten Schwingkreis und ab gehts.
Soweit ich weiß geht das solange bis eines der beiden Bauteile aufgibt! Aber genau erinner ich mich da auch nicht mehr dran!

Zitat

Bei dem Resonazfall schauckelt sich die Spannung und Strom hoch vollkommen unabhängig von der anglegten eingangspannung

Wie kann sich denn die Spannung an einem Bauteil unabhängig von der Spannung an diesem Bauteil erhöhen?
Ich glaube das Problem ist, ihr meint Reihenkompensation und ich meine Parallelkompensation. Bei der Reihenkompensation gibts natürlich das Resonanzproblem.
Wenn bei der Parallelkompensation die Spannung am Kondensator auch nur einige Volt von der Netzspannung abweichen sollte wird die Sicherrung fliegen.

Die Spannung wird keine sicherung auslösen!
Die Sicherung wird in keinem Fall kommen da sich diese Schauspiel zwischen den beiden bauteilen direkt abspielt! Aber ich werde morgen mal meine unterlagen suchen und es nochmal nachlesen! Ich weiß nur noch das eine Kompensation auf cos Phi =1 zu vermeiden ist weil dies zu Problemen führt!

Ich glaube wir reden immernoch aneinander vorbei. Ich meine eine solche Schaltung:

o--------+--------+
         |        |
         |       ---
         |       | |
         |       | | R
         |       | |
        ---      ---
230V    --- C     |
         |        <
         |        >
         |        <  L
         |        >
         |        <
         |        |
o--------+--------+




<Netz>|<Kond.>|<Gerät>

[/code]

Meine Vorredner haben Recht, Kompensation auf 1 ist nicht wünschenswert, Kompensiere auf 0,8 bis 0,9, und alles ist I.O.!

Dein Kreis wird sich so vielleicht nicht aufschwingen, müsste man mal grade berechnen (Bode-Diagramm o.ä.), aber spätestens bei nem Fehlerfall kann (muss nicht) es zum aufschwingen und damit zerstören deiner Schaltung führen!

-> Kompensation auf 0,8 bis 0,9

Wenn du es nun genau wissen möchtest würde ich den weg über die Regelungstechnik wählen, deine Führungsverhalten der Anlage berechnen, und dieses dann mit dem Bode-Diagramm o.ä. bewerten, dann haste es ganz genau! (Fehlerfall berücksichtigen!)

Was wäre denn dieser Fehlerfall?

Also wir habens in der Schule so gelernt:

Beim Kompensieren zu 1 wirkt nur noch der Ohmschewiderstand der Bauteile, bzw extra eingebaute Ohmschewiderstände.
Wie groß is der Ohmschewiderstand einer Spule? geht gegen 0. => Kurzschluss

Zitat von "Laserfred"

... kann man das berechnen ??

Ja, kann man. Wenn Du auf Nummer sicher gehen willst:

1. Daten vor der Kompensation erfassen (S1, P1, Q1, cos phi1)
2. Daten nach der Kompensation festlegen (S2, P1, Q2, cos phi2)
3. Ermittlung der durch den Konmdensator bereitzustellenden kap. Blindleistung: Qc= Q1-Q2
4. Ermittlung der Kondensatorkapazität: C=Qc/(2*Pi*f*U²)
5. Auswahl des Kondensators
6. Kontrollrechnung mit dem ausgewählten Kondensator (um Resonanzfall oder Überkompensation zu vermeiden)

Man kann das vielleicht auch mit einer mehr oder weniger brauchbaren Faustformel berechnen, die obige Variante ist pädagogisch wertvoller: man weiß hinterher, wie man auf den Kondensator kommt und hat auch mal wieder den Satz des Pythagoras geübt.

MfG

DirkB

Oha... ich halt mich hier raus, hier sind mir einfach zuviele "Experten"...
Beispiele:

Zitat

Die Spannung wird keine sicherung auslösen!

??? Habt ihr Dioden in euren Kabeln? Armer Kirchhoff...

Zitat

Beim Kompensieren zu 1 wirkt nur noch der Ohmschewiderstand der Bauteile, bzw extra eingebaute Ohmschewiderstände.
Wie groß is der Ohmschewiderstand einer Spule? geht gegen 0. => Kurzschluss

Dir ist aber schon bewusst, dass nur ein ohmscher Widerstand Wirkleistung "verbrät" und somit auch nur ein ohmscher Widerstand in der Lage ist warm und hell zu machen? Man kann wohl schon davon ausgehen, dass eine sinnvolle Lampe zum Teil einen ohmschen Widerstand hat... Die Spannung die an der Lampe liegt ist bei der parrallel Kompensation exakt die gleiche wie vorher, wo ist also das Problem?

Nur noch das hier:

Bezogen auf mein obiges Schaltbild:
Angenommen der Verbraucher hat 500W Wirkleistung und nen cos phi von 0,7 und soll auf cos phi 1 kompensiert werden:

phi = 45,573°
P = 500W, Q = S * sin phi = 510,177var, S = (500 + 510,177j)VA
Damit folgt Z_RL* = U_Netz² / S -> Z_RL= (51,834+52,889j) Ohm und I_RL = U_Netz / Z_RL = (2.174-2.218j)A. Aus Z_RL folgt L = 52,889j/w*j = 0.168H (w = 314,16Hz) und R = 51,834 Ohm.

Der C soll nun -Q verbrauchen also hier S = (0-510,177j)VA. Z_C* = U_Netz²/S = 103,69j Ohm -> Z_C = -103,69j Ohm. Damit ist C = 1/Z_C*w = 30,7 µF.

So, und mit R, L, C und U_Netz können wa jetzt mal die Schaltung durchrechnen:

U_Netz = 230V
-> U_C = U_RL = U_Netz
w = 2*pi*f = 314,16Hz

I_C = U_Netz / Z_C = U_Netz * j*w*C = 2.218jA
I_RL = U_Netz / Z_RL = U_Netz / (R + j*w*L) = (2.179-2.218j)A
U_L = Z_L * I_RL = j*w*L * I_RL = (117.063+115,005j)V
|U_L| = 164,103V und |I_RL| = 3.109A

Vorausgesetzt ich hab mich nirgendwo verrechnet, an welcher Stelle wirds da kritisch?

Auch hier bei den Experten kommt man wohl zu dem Ergebniss, dass der einzige Nachteil einer Parallelkompensation auf cos phi = 1 der grössere und damit teurere Kondensator ist:
http://groups.google.de/group/de.sci.electronics/browse_thread/thread/5ce73d3e3469eb5f/6a6d99b35f39137a?lnk=st&q=parallelkompensation+resonanz&rnum=1&hl=de#6a6d99b35f39137a

Zitat

Dir ist aber schon bewusst, dass nur ein ohmscher Widerstand Wirkleistung "verbrät" und somit auch nur ein ohmscher Widerstand in der Lage ist warm und hell zu machen? Man kann wohl schon davon ausgehen, dass eine sinnvolle Lampe zum Teil einen ohmschen Widerstand hat... Die Spannung die an der Lampe liegt ist bei der parrallel Kompensation exakt die gleiche wie vorher, wo ist also das Problem?

Ich habe nie gesagt dass ich Experte bin
Habe nur sinngemäß meinen BS-Lehrer zitiert. Allerdings gings da auch um die Kompensation bei Motoren. Und Motorspulen haben ja bekanntlich nen viel kleineren ohmschen Widerstand (möchte mich mal für des "Ohmscherwiderstand" entschuldigen) als ne Lampe, das habe ich nicht bedacht.

Sorry das ich mich nochmal zu Wort melde! Aber meines wissens nach lösen die Sicherungsautomaten nicht Spannungsabhängig aus, sondern sind Stromabhängig!

Und bei der Kompensation von Bauteilen soll nicht auf cos Phi =1 kompensiert werden da hier nen Schwingkreis auftretten kann!
Bei diesem Schwingkreis schaukeln sich dann Strom und Spannung zwischen der Spule und dem Kondensator hoch und zerstören so die Bauteile ohne das dies die Netzsicherung mitbekommt!

Sorry Michael aber ich blicke gerade durch deine Rechnung net ganz durch
Habe seit 6 Jahren nicht mehr Imaginär gerechent und es tatsächlich verlernt :shock: finde auch gerade meine Unterlagen net :shock:
Aber ich werde mal nen E-Meisterschüler fragen! Mal schauen ob der das weiß! Mein Kollege hat mir nämlich auf die Frage genau meine Antwort gegeben! Aber ich mach mich da auf alle Fälle mal schlau!!!

Entladungslampen haben nach ihrer Zündung einen Widerstand von ungfähr 0,0000 Ohm, weshalb man sie nur durch eine Strombegrenzungsdrossel auf die angestrebte Leistung bringt.
Und jetzt bauen wir einen schönen Parallelschwingkreis von ca 70 Hz !!
einfach TOLL !! wirklich super herr experte!

Zitat

Ich habe nie gesagt dass ich Experte bin

War auch nicht böse gemeint, sorry wenn das so rüber kam. Ich wollte damit nur ausdrücken dass zu diesem Thema hier viele meinen was gehört zu haben aber kein so genau sagen kann wie's denn eigentlich ist.

Zitat

Und Motorspulen haben ja bekanntlich nen viel kleineren ohmschen Widerstand (möchte mich mal für des "Ohmscherwiderstand" entschuldigen) als ne Lampe, das habe ich nicht bedacht.

Aber nur, wenn er festhängt Denn wenn er was antreibt gibt er ja Wirkleistung von sich. Kann man sich so erklären, dass der drehende Rotor im Ständer eine entgegengesetzte Induktionsspannung aufbaut und dann der Spannungsabfall über der Induktivität nur noch die Differenz zwischen Netz und Ind. Spannung ist. Prinzip also das selbe wie ne Lampe. Der reine ohmsche Widerstand an der Lampe würde ja auch nicht ausreichen. Aus meiner Rechnung oben sieht man ja, dass U_R nur ungefähr 161V beträgt. Die Spule dient also sozusagen als Vorwiderstand, der Unterschied zu nem normalen Vorwiderstand ist halt nur, dass sie keine Verlustleistung hat.

Zitat

Aber meines wissens nach lösen die Sicherungsautomaten nicht Spannungsabhängig aus, sondern sind Stromabhängig!

Das ist natürlich richtig, aber Spannung und Strom hängen nunmal über das ohmsche Gesetz zusammen. Und wenn nun an dem Kondensator (oder Gerät) der parallel zum Netzkabel hängt eine höhere Spannung als die Netzspannung anliegt wird die Differenzspannung einen Strom in der Zuleitung hervorrufen der dann vom Zuleitungswiderstand abhängt. Und der ist natürlich möglichst gering. Ein Kurzschluss ist ja auch nichts anderes als eine Spannung von nahezu 0V am Verbraucher. Und ob die Spannung am Verbraucher jetzt grösser oder kleiner als die Netzspannung ist, spielt keine Rolle, das ändert nur die Richtung des Stromflusses und die ist der Sicherung egal.

Zitat

Aber ich mach mich da auf alle Fälle mal schlau!!!

Ja bitte, mag ja sein, dass ich da noch irgendwas übersehen habe, aber bis jetzt konnte noch keiner ein technisches Argument vorlegen Bei Reihenkompensation ist es natürlich ganz klar, dass es da zu Resonanzproblemen kommen kann, das findet man auch überall erwähnt.
Ich kann mir bei Parallelkomp. vor allem deshalb kein Resonanzproblem vorstellen, da die Spannung über dem Kondensator und der Spule durch das Netz in Betrag und Phase festgenagelt ist und damit beide im Prinzip unabhängig arbeiten. Das einzige was passiert ist, dass sich der Stromfluss der Beiden überlagert, wie das bei ner Parallelschaltung nun mal so ist. Und genau das ist ja auch Sinn der Sache, weil so der Blindstrom genau ausgelöscht wird. (Kann man bei meiner Rechnung übrigens auch schön sehen: Wenn man I_C und I_RL addiert wird der Imaginärteil, also der Blindstromanteil, null) Bei der Reihenkompensation überlagern sich die Spannungen der Beiden und daher kanns hier natürlich zu Überspannung kommen.

Zitat

Entladungslampen haben nach ihrer Zündung einen Widerstand von ungfähr 0,0000 Ohm, weshalb man sie nur durch eine Strombegrenzungsdrossel auf die angestrebte Leistung bringt

Ahja, sehr interessante Theorie...
U = R * I
P = U * I = R * I²
D.h. die Wirkleistung an der Lampe ist Null (Strom hast du ja begrenzt)... Müssen ja echt düster sein, deine Veranstaltungen...

Hi,
also bei einer Reihenkompensation kommt es im Resonanzfall zu einer Resonanzüberhöhung, das bedeutet am Verbraucher steigt die Spannung.
Bei einer Parallelekompensation bleibt die Spannung auch im Resonanzfall gleich.
Daher wird für die nachträgliche Kompensation eigentlich nur die Parralelkompensation genutzt, da sie halt an den Parameter des Verbauchers nichts ändert.
Zur berechnung sollte man den weg von Dirk nehmen, der ist zumindest auch nach meinen unterlagen der richtige für die Parallelompensation.
Hat die Lampe den vorher schonmal einen Kondensator besessen? dann sollte man klären wie dieser verschaltet war etc.