Diskussion:Leistungsfaktor/Archiv

Diese Seite ist ein Archiv abgeschlossener Diskussionen. Ihr Inhalt sollte daher nicht mehr verändert werden. Benutze bitte die aktuelle Diskussionsseite, auch um eine archivierte Diskussion weiterzuführen.

Um einen Abschnitt dieser Seite zu verlinken, klicke im Inhaltsverzeichnis auf den Abschnitt und kopiere dann Seitenname und Abschnittsüberschrift aus der Adresszeile deines Browsers, beispielsweise

[[Diskussion:Leistungsfaktor/Archiv#Thema 1]]

oder als Weblink zur Verlinkung außerhalb der Wikipedia

https://de.wikipedia.org/wiki/Diskussion:Leistungsfaktor/Archiv#Thema_1

Anregung

"Bei nichtsinusförmigen Größen (z.B. bei einem Schaltnetzteil mit herkömmlichem Brückengleichrichter am Eingang) entstehen Oberschwingungen, bei denen sich kein einheitlicher Phasenwinkel angeben lässt" Dass dabei etwas entstehen soll - objektiv entstehen soll -, gefällt mir nicht; ich bevorzuge folgende Betrachtungsweise - und formuliere es hier etwas übertrieben, um zu verdeutlichen: Wer auf nichtsinusförmige Größen unbedingt die ihm vertrauten Methoden anwenden möchte, die leider nur für sinusförmige gelten, wendet die Fourier-Zerlegung an und lässt dann die lieb gewordenen Methoden auf die sinusförmigen Komponenten los. I. A. hat dabei jede Komponente ihren eigenen Phasenwinkel, aber die Summe hat keinen. --888344

Es hat zwar jede Fourier-Komponente einen Phasenwinkel, aber der spielt keine Rolle. Wenn die Spannung sinusförmig ist (was üblicherweise der Fall ist), so ist das Integral über der Momentanleistung über eine Spannungsperiode für alle Vielfachen der Spannungsfrequenz außer 1 gleich Null. Es wird also durch die Oberschwingungen keine Wirkleistung verrichtet. Es gilt also

$\int _{0}^{2\pi }{\hat {U}}\sin(\omega t)\cdot {\hat {I}}\sin(n\omega t+\varphi )\;d\omega t=0\qquad {\textrm {mit}}\quad n\in \mathbb {N} ,n>1,\varphi \in \mathbb {R}$

129.13.72.197 17:05, 8. Jul. 2010 (CEST)

Der Beitrag oben von 888344 stammt vom 19. April 2006. Die Antwort von 129.13.72.197 kommt etwas spät. Der Text des Artikels ist längs verändert worden. Dass bei sinusförmiger Spannung Oberschwingungen des Stromes nichts zur Wirkleistung beitragen, ist im zugehörigen Artikel angegeben. Aber wenn man den Text oben sorgfältig liest, erkennt man, dass es vor über 4 Jahren darum gar nicht ging, sondern darum, ob sich bei Oberschwingungen ein Phasenverschiebungswinkel φ überhaupt angeben lässt (für eine Zuordnung des Leistungsfaktors zu cos φ). --Saure 21:04, 8. Jul. 2010 (CEST)

zur Bedeutung

Der cos(φ) wird auch deshalb nahe 1 induktiv gehalten, weil sonst die Gefahr besteht, dass der cos(φ) in den kapazitiven Bereich abrutscht. Das würde zu Überspannungen führen. Richtig? Wenn keine was dagegen hat, füge ich das bei Bedeutung ein. --Scientia potentia est 16:11, 26. Jun. 2010 (CEST)

Das, was du einfügen willst, steht bereits im Artikel drin ("Gefahr der Selbsterregung"). Richtig? --Saure 17:56, 26. Jun. 2010 (CEST)

Ich spreche von einer Spannungsüberhöhung an Leitungen und Kabeln und von mir aus auch an Isolationen von Asynchronmaschinen. Ist aber ein anderer Sachverhalt, als die Selbsterregung von Asynchronmaschinen. Deswegen möchte ich es hinzufügen und nicht ersetzen. --Scientia potentia est 09:15, 27. Jun. 2010 (CEST)

Von mir kommt kein Widerspruch; warten wir andere Meinungen ab.--Saure 16:57, 27. Jun. 2010 (CEST)

richtig.--wdwd 17:45, 27. Jun. 2010 (CEST)

Für mich ist das jetzt ausreichend diskutiert. ;-) --Scientia potentia est 22:05, 28. Jun. 2010 (CEST)

Aufregung!

Der Leistungsfaktor war bisher eigentlich immer der cos Phy, wieso hier eine Neudefinition (Neusprech) stattfindet bleibt mir verborgen! Wer möchte sich hier ein Denkmal setzen? Oder was gibt es für andere Gründe? -- Watz 10:54, 17. Okt. 2011 (CEST)

Kein Denkmal, siehe die im Artikel angegebene Referenz/Norm. Es ist, betreffend harmonischer Größen, der Leistungsfaktor ident dem cos(phi), da ändert sich nichts.

Wenn es nichtlinear wird und Verzerrungsblindleistungen auftreten, ist es mit dem (einem) cos(phi) bzw. der komplexen Wechselstromrechnung vorbei. Daher die allgemeinere Festlegung mit P/S die auch bei nichtlinearen Lasten anwendbar ist. Hintergrund sind typische nichtlineare Lasten wie z.b. die Schaltnetzteile (Brückengleichrichter mit Glättungskondensator auf DC-Seite) die in den letzten Jahrzehten weite Verbreitung in allerlei Elektronikgeräten oder Energiesparlampen fanden, aber vor 20..30 Jahren eher "Sonderfall" waren.--wdwd 20:29, 17. Okt. 2011 (CEST)

Allerdings definiert die DIN EN 60051-1 in Tabelle III-1 im Widerspruch zur DIN 40110-1 den cos(phi) als "Leistungsfaktor". Was gilt denn nun? 139.174.156.136 15:46, 8. Aug. 2013 (CEST)

Belegbaustein

Mir ist aufgefallen das ser Artikel keinerlei Belege/Einzelnachweise hat. Bitte noch einfügen. --MittlererWeg (Diskussion) 16:49, 28. Mär. 2013 (CET)

Dann beachte doch bitte, dass bereits in der ersten Zeile steht „gemäß DIN 40110-1“. --der Saure 09:41, 17. Apr. 2013 (CEST)

DIN 40110-1:1994 als Beleg

Ich bezweifle, dass die DIN 40110-1:1994-03 als Beleg (obgleich inhaltlich weitgehend richtig) hier geeignet ist. Der volle Wortlaut des Normentitels lautet " Wechselstromgrößen; Zweileiter-Stromkreise", bezieht sich also ausschließlich auf Zweileiter-Stromkreise Eine exakte allgemeinverbindliche Definition ist dem IEV-Wörterbuch unter 131-11-46 zu entnehmen.

Demnach ist es: "bei periodischen Bedingungen das Verhältnis des Betrages der Wirkleistung P zur Scheinleistung S

Anmerkung: Bei Sinusvorgängen entspricht der Leistungsfaktor dem Betrag der Wirkleistung des Wirkfaktors."

-- Sorbas 48 (Diskussion) 10:58, 11. Mär. 2014 (CET)

Hallo Sorbas 48, da ist dir im letzten Satz ein kapitaler Fehler durchgegangen; aber das macht nichts, da der Satz nicht weiter verwendet wird. Den Hinweis auf das IEV-Woerterbuch habe ich im Artikel eingefügt. Es grüßt der Saure 16:59, 11. Mär. 2014 (CET).

Wechselstromgrößen

Der Leistungsfaktor <lamda> definiert die kapazitiv oder induktiv überwiegende Größe im rein sinus-förmigen Wechselstrom bei ohmscher, induktiver oder kapazitiver Quelle/Senke, dabei verschiebt sich der Nulldurchgang von Spannung zu Strom. Heben sich Kapazitäten und Induktivitäten vollständig auf (<lambda> = 1), erhält man ein schwingfähiges System, daher ist man bestrebt, <lambda> nur gegen 1 aber niemals gleich 1 werden zu lassen.

Verzerrungen der sinus-förmigen Periode oder andere Signal-Formen relativ zur gleichgerichteten und geglätteten Spannungsquelle mit rein ohmscher Belastung werden durch aktive und reaktive Bauelemente verursacht (Dioden, Transistoren, Varistoren, etc.); dieses ist als Klirren und als Formfaktor F (engl.: k) definiert.

Da am AC-Netz heutzutage auch DC-Bauelemente regeln und schalten, lässt sich die Phasenverschiebung Strom-Spannung (ursprünglicher Leistungsfaktor <lambda>) zur Verzerrung der Sinus-Form (beispielsweise mittels Diode und Kondensator, um eine DC-Stromversorgung zu erhalten) nicht mehr differenzieren. Typisches Beispiel: der „veraltete“ Dimmer für Glühlampen schaltet mit einem Transistor (Thyristor, TRIAC) die Phasen der Wechselstromgröße per Phasenanschnitt oder Phasenabschnitt, was zur Verzerrung der Sinus-Form führt, jedoch keine Blindleistung generiert, da der Transistor entweder ein- oder ausgeschaltet ist, dabei wird nur ein Teil der Periode von der AC-Quelle zur Senke (Last) durchgelassen, die Glühlampe gilt als rein ohmsche Last, eine Phasenverschiebung Strom zu Spannung geschieht hierbei nicht. Eine zusätzliche Belastung des Netzes wie bei der Blindleistung geschieht bei der Verzerrung der Phasenanschnitt- und Phasenabschnittsteuerung nicht. Anders sieht es jedoch mit der Netzbelastung durch ein Netzteil aus, das aus AC geglätteten DC generiert.

Wir finden, dass mit der moderneren Bezeichnung „Formfaktor F“ (resp. „k“) die heutigen Netzverzerrungen allgemein bewertet werden, die Bezeichnung „Leistungsfaktor <lambda> nur für die idealisierte Beziehung Wechselstrom-Quelle zu Wechselstrom-Last weiterhin gilt, die real in keinem Netz mehr zu finden ist. Auch der typische „Dimmer“ mit TRIAC ist ja veraltet, er musste durch die Phasenverschiebung, die ein Halogenlampen-Trafo generierte, ja auch mehrfach getriggert werden und funktioniert nicht mehr bei elektronisch geschalteten LED-Treibern. KTElektronik Bad Pyrmont

4. JAN. 2015 (nicht signierter Beitrag von 46.114.28.62 (Diskussion) 11:05, 4. Jan. 2015 (CET))

Hier wird doch eine ganze Menge von Unklarheiten deutlich. Der Formfaktor ist etwas so sehr anderes als der Leistungsfaktor, dass diese Größen nicht vergleichbar sind.

Zum Teilsatz „lässt sich die Phasenverschiebung Strom-Spannung … zur Verzerrung der Sinus-Form … nicht mehr differenzieren“: Die Erscheinungen Phasenverschiebung und Verzerrung sind voneinander unabhängige Ergebnisse eines Eingriffs. Damit ist unklar, wie man sie differenzieren können sollte.

Das Stichwort Blindleistung ist sorgfältiger anzuwenden, da es sowohl Verschiebungsblindleistung als auch Verzerrungsblindleistung gibt. Das Thema Dimmer ist wesentlich vielschichtiger als hier dargestellt wird, denn ein Dimmer sorgt sowohl für eine Verschiebung der Grundschwingung des Stromes zur Netzspannung als auch für dessen Verzerrung, siehe hier.

Wenn hier jemand findet, dass „die Bezeichnung „Leistungsfaktor <lambda> nur für die idealisierte Beziehung Wechselstrom-Quelle zu Wechselstrom-Last weiterhin gilt, die real in keinem Netz mehr zu finden ist“, dann vermute ich einen recht eingeschränkten Blickwinkel, der z. B. Elektromotoren nicht erfasst. --der Saure 13:36, 4. Jan. 2015 (CET)