Diskussion:Scheinleistung/Archiv

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

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maximaler Effektivwert

Die Scheinleistung ... ergibt sich aus der Multiplikation der maximalen Effektivwerte der ... Spannung und des ... Stroms.

Wie kann ein Effektivwert maximal werden? Nach dem Artikel Effektivwert scheint der Wert konstant zu bleiben. Bitte prüfen und eventuell korrigieren oder besser beschreiben. Danke Gary Luck Diskussion 18:24, 29. Jun 2005 (CEST)

Scheinleistung an ohmschem Widerstand

Wenn ein ohmscher Widerstand an einer Wechselspannungsquelle mit rechteckigen Signalverlauf betrieben wird. Auch in diesem Fall tritt eine spezielle Blindleistungskomponente auf. Konkrete Anwendung wäre das Dimmen von Glühlampen mittels PWM.

An rein ohmschen Widerständen kann doch keine Scheinleistung auftreten, oder?

--Ulibu 12:44, 4. Nov. 2006 (CET)

Doch, wenn es wie in dem Abschnitt ausdrücklich erwähnt, es nicht um den rein sinusförmigen Verlauf geht. PWM ist Rechteck und damit oberschwingungsbehaftet. Die Scheinleistung setzt sich dann nicht nur aus der Wirkleistung und der Verschiebungsblindleistung, beides jeweils nur auf die Grundschwingung bezogen, zusammen, sondern es kommt eine dritte Komponenten dazu: Die Verzerrungsblindleistung. Und genau die ergibt neben der Wirkleistung einen Betrag zum (weiter gefassten) Begriff der Scheinleistung welche damit ungleich der Wirkleistung ist. Ist aber in dem Artikel zugegebenermassen etwas knapp dargestellt, vor allem der Abschnitt mit der PWM und deren Verzerrungsblindleistung. --wdwd 15:13, 4. Nov. 2006 (CET)

Hm, dass es bei PWM Blindleistung gibt, leuchtet mir ein. Aber die Blindleistung entsteht ja in deinem Beispiel beim Erzeugen des PWM durch die Elektronik und nicht beim Betrieb des ohmschen Widerstandes an einer Rechteck-Quelle. Anders gesagt: hätte man eine Quelle, die ein phasengleiches Rechteck erzeugen würde, dann könnte auch der ohmsche Widerstand nichts daran ändern. Anders formuliert findest du diese Begründung im von dir erwähnten Artikel über Verzerrungsblindleistung unter Allgemeines.

Kurz: Ich denke, man sollte das Auftreten der Verzerrungsblindleistung mit der Elektronik, nicht mit der Signalform begründen.

--Ulibu 10:16, 5. Nov. 2006 (CET)

hier haben die verfasser des vorigen textes wohl verzerrungsblindleistung mit steuerblindleistung und schein- mit blindleistung verwechselt. an einem rein ohmschen verbraucher tritt niemals eine phasenverschiebung zwischen strom und spannung auf, aber eine scheinleistung mit blindanteil 0 [;-)].

werde das mal richtigstellen, jetzt !--84.185.126.34 21:40, 10. Jan. 2007 (CET) 21:36, 10.01.2007 (Winterzeit in D)

Hallo,

wenn man an einen ohmschen Widerstand eine Wechselspannungsquelle mit rechteckigem Kurvenverlauf anschließt, hat man keinen Bildanteil. Wenn Strom- und Spannungsverlauf identisch sind, hat man nämlich niemals einen Blindanteil. Beispiel: Man hat 24V DC, an die kommt über einen Schalter eine 24W-Glühlampe. Der Schalter wird nun mit einem Duty-Cycle von 50% geschaltet (z.B. 1ms ein, 1ms aus). Hinter dem Schalter, nämlich an der Lampe, hat man dann eine Rechteckspannung. Diese beträgt 24V / Wurzel 2 = 17V (und nicht die Hälfte = 12V!). Unter Annahme eines konstanten Glühlampenwiderstandes von 24 Ohm ergibt sich bei 17V ein Strom vom 0,707A. Und 17V x 0,707A sind 12W. D.h., bei einen Duty Cycle von 50% hat man die halbe Lampenleistung (was ja zu erwarten war). Und so lange P = U x I ist, gibt's keine Blindleistung. Aber wie sieht es nun vor dem Schalter aus? Hier hat man den gleichen Strom wie dahinter, nämlich 0,707A. Und welche Spannung hat man vor dem Schalter? 24V DC. Und was sind 24V x 0,707A? 17VA. Vor dem Schalter hat man also eine Scheinleistung von 17VA, eine Wirkleistung von 12W (sie kann ja nicht anders sein als hinter dem Schalter!) und damit eine sich ergebende Verzerrungsblindleistung von 12var ( Wurzel aus 17^2-12^2). Gruß --Akapuma 13:17, 14. Jun. 2007 (CEST)

Zitat: "Diese beträgt 24V / Wurzel 2 = 17V (und nicht die Hälfte = 12V!)." Der Faktor Wurzel 2 resultiert aus der Effektivwertberechnung über die Wurzel aus dem Integral über eine Periode über das Quadrat der Zeitfunktion und gilt nur bei sinusförmigen Spannungen. Der Effektivwert einer Rechteckspannung bei einem Duty-Cycle von 0,5 ist Û/2. 20:25, 24.01.2009DQ

Nein, DQ, es ist NICHT Û/2, sondern Û/Wurzel 2! Rechne es selbst nach. Û/2 ist der arithmetische Mittelwert, nicht der Effektivwert. Noch ein Beispiel: Du hast 24V, an die legst Du einen 24Ohm-Widerstand. Dann fließen 1A. 1A x 24V = 24W. Jetzt schaltest Du die Spannungsquelle im 1ms-Takt an und aus. Wieviel Watt setzt der Widerstand nun an Wärme um? Weil er nur noch die halbe Zeit "an Strom liegt" nur noch die Hälfte. Und wieviel Volt braucht man, um an einem 24Ohm-Widerstand 12Watt umzusetzen? Nicht 12V, denn das gäbe nur 6 Watt! Es sind 24V / Wurzel 2 = 17V. Gruß --Akapuma 16:29, 5. Mai 2009 (CEST)

Edit: Hallo! Also im groben leuchtet das Beispiel mit der PWM und der Duty-Cycle von 50% ein. Allerdings ist mir nicht klar, was die Blindleistung nun für Auswirkungen hat. Muss die Spannungsquelle vor dem Schalter damit 17VA abgeben können? Oder doch nur 12VA? Und was passiert nun mit den fehlenden 5VA? Werden die nun irgendwo in Wärme umgewandelt? Gruß! (nicht signierter Beitrag von 84.155.21.204 (Diskussion) 15:45, 22. Feb. 2011 (CET))

sprachliche Probleme

Dieser Artikel ist leider sprachlich sehr schwach, was nicht nur bedeutet, dass er grammatische und semantische Fehler enthält, sondern leider wird auch die inhaltliche Darstellung dadurch ungenau. Vielleicht ist es das einfachste, einige Abschnitte neu zu verfassen.

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„Da in der Scheinleistung die Rechengröße Blindleistung enthalten ist, ist auch die Scheinleistung nur eine sinnvolle Definition.“

Was meint dieser Satz? Wie ist das Wort „eine“ ins Englische zu übersetzen? one oder a? -- Pemu 14:00, 14. Okt. 2008 (CEST)

Habe mal versucht die Einleitung etwas zu straffen und umzuformulieren. Details aus der Einleitung wie sinusförmige Verläufe sollten den entsprechenden Unterabschnitten vorbehalten sein.--wdwd 20:55, 14. Okt. 2008 (CEST)

Verzerrungsblindleistung

Ich habe mal folgenden Satz entfernt:

Wenn ein ohmscher Widerstand an einer Wechselspannungsquelle mit rechteckigen Signalverlauf betrieben wird. In diesem Fall tritt Verzerrungsblindleistung im Netz auf und somit ist die Scheinleistung ungleich der Wirkleistung, aber am ohmschen Verbraucher ist die Schein- gleich der Wirkleistung. Eine konkrete Anwendung wäre das Dimmen von Glühlampen mittels Pulsweitenmodulation (PWM).

Der Begriff der Verzerrungsblindleistung stützt sich auf ein Netz mit sinusförmigen Spannungsverlauf. Den Betrieb an einer Rechteckquelle würde ich daher nicht als ein Fall für den betreffenden Abschnitt sehen.

Weiterhin möchte ich den folgende Abschnitte zur Diskussion stellen (daher {{Überarbeiten}}):

Stromverlauf eines Gleichrichters und Regelung mittels Phasenanschnittsteuerung. a. Vollaussteuerung, b. Anschnittsteuerung

Als ein weiteres Beispiel für das Auftreten der Steuerblindleistung sind steuerbare Gleichrichter mittels Phasenanschnittsteuerung am sinusförmigen Wechselspannungsnetz.

…

• „Der Strom ist abschnittsweise…“: Die Erklärung verstehe ich nicht. Der Strom sieht doch eher so aus, als ob er etwas zünden muss (etwa eine Gasentladung) und dann eine Konstantstromsenke speist. Aber eine ohmsche Last hinter einem Gleichrichter? Bei Phasenanschnitt verstehe ich das gar nicht mehr. Woher kommt die rückgespeiste Energie?

Weitere Verallgemeinerung

Die Verallgemeinerung kann auch noch weiter betrieben werden. Auch Arbeitsfrequenzen unterhalb der Netzfrequenz …

… so folgt daraus, dass das Produkt aus der Gleichspannung und dem Effektivwert des Stromes eine Scheinleistung (aber : $\cos \varphi =1)$ ist.

• Die Idee der "weitere Verallgemeinerung" verstehe ich zwar (die Sätze aber nicht so richtig), habe aber noch nie etwas von einer derartigen Begrifflichkeit gehört. Theoriefindung?

-- Pemu 17:45, 28. Nov. 2008 (CET)

Allgemeine Verständlichkeit

Also ich kann den Artikel inhaltlich leider kaum bewerten, da ich fachfremd bin. Allerdings ist es so, dass ich als fachfremde Person auch überhaupt nicht verstehe, was Scheinleistung denn nun ist. Wäre es möglich das in ein/zwei Sätzen nochmal allgemeinverständlich zu erklären? --95.114.225.91 04:35, 31. Aug. 2009 (CEST)

• Evtl. hilft Dir folgendes Beispiel, von mir erfunden: Stell Dir ein Weissbierglas vor mit Bier u. Schaumkrone. Zeichne Dir das auf! Vom Boden bis inklusive dem oberen Ende des Schaums = Scheinleistung S = 29 cm. Vom Boden bis zur Grenze (Übergang Bier in Schaum) = Wirkleistung P = 20cm. Diese Grenze könnte man auch als "Unterer Rand des Schaums bezeichnen. Von also dieser Grenze Bier/ Schaum bis zum oberen Ende des Schaumes = Blindleistung Q 9 cm. Zeichne das mal hin, dann bleibts im Kopf! Bin auf eine feed back gespannt- ob eine Vorstellung enstanden ist!

Alles zusammen P + Q = S = 20+9= 29

• In Wahrheit darf man nicht einfach addieren, sondern S² = P² + Q²;Eco-Ing. 02:59, 30. Okt. 2010 (CEST)

Aha, das ist also deine Erfindung. :-D Die Erklärung gibt es sicher spätestens seit dem es Studenten gibt, die sich mit dem Thema beschäftigen. Das mit dem Bierglas kannst du auch mal hier anbringen. Der Bierschaum verschwindet übrigens mit dem zeitlichen Verlauf einer e-Funktion, was ich mir während einer Systemtheorie-Vorlesung anschauen durfte. :-D --Scientia potentia est 15:21, 1. Nov. 2010 (CET)

Steuerblindleistung

Was da unter dieser Überschrift steht, halte ich für völligen Unsinn. Ich greife 3 Punkte heraus.

Fall 1

Die Aussagen zur Pulsweitenmodulation

Begründung 1: Für den Strom wird in die Berechnung der Scheinleistung eingesetzt mit

$I_{PWM}={\sqrt {k}}{\frac {U}{R}}$

Die Spannung wird als ständig anliegend mit $\,U$ eingesetzt, obwohl der PWM-Schalter auch die Spannung am Verbraucher abschaltet. Sie wäre also mit

$U_{PWM}={\sqrt {k}}U$

einzusetzen. Dann erhält man

$S=U_{PWM}I_{PWM}=k{\frac {U^{2}}{R}}$ ,

was dasselbe ist wie P.

Begründung 2: Die Rechnung wird mit einer ohmschen Last durchgeführt, die überhaupt keinerlei Verzerrung hervorruft.

Begründung 3: In DIN 40110-1 im Kapitel „Leistung bei nichtsinusförmigen Spannungs- und Stromverläufen“ mit dem Ansatz als Fourier-Summen der Teilschwingungen erhält man die Effektivwerte

$U={\sqrt {\sum _{k=1}^{\infty }U_{k}^{2}}}$ und $I={\sqrt {\sum _{l=1}^{\infty }I_{l}^{2}}}$

Da bei der hier zugrunde gelegten ohmschen Last jeder Augenblichswert des Stromes proportional zur Spannung ist und damit auch die Amplituden von Strom und Spannung einer jeden harmonischen Grund-/Oberschwingung zueinander proportional sind, ergibt sich

$I={\frac {1}{R}}{\sqrt {\sum _{l=1}^{\infty }U_{l}^{2}}}$

und

$S=U\,I={\frac {1}{R}}\sum _{k=1}^{\infty }U_{k}^{2}$

Für den Augenblickswert der Leistung p(t) ergibt sich ein längerer Ansatz, aber nur die Teilsumme

$\sum _{k=l=1}^{\infty }U_{k}I_{l}\cos(\varphi _{uk}-\varphi _{il})$

ergibt einen von null verschiedenen Mittelwert für die Berechnung von $P={\overline {p(t)}}$. Wieder mit der Strom-Spannungs-Proprtionalität führt das auf

$P={\frac {1}{R}}\sum _{k=1}^{\infty }U_{k}^{2}$

Also $S\!\,=P$

Fall 2

Was das ferner zur Phasenanschnittsteuerung als Bild gezeigt wird, hat mit dieser nichts zu tun, denn das Bild zeigt eine Phasenverschiebung statt eines variablen Einschaltzeitpunktes bei festem Abschaltzeitpunkt im Nulldurchgang.

Fall 3

Das Pumpspeicherwerk mit seiner mittleren Leistung null

Über welche Zeit muss man mitteln, das die Aussage richtig ist? Es muss eine repräsentative Zeit sein, bei periodischen Vorgängen mindestens über eine volle Periodendauer. Das wäre bei einem Pumpspeicherwerk vielleicht ein Tag, vielleicht eine Woche. Dann muss diese Zeit auch für die Diskussion der Blind- und Scheinleistung zugrunde gelegt werden. Der Phasenschieberbetrieb bei einer Synchrommaschine läuft aber auf der Basis einer Zeitkonstante von 20 ms, hat also mit der Periodizität des Speichers nichts zu tun. Die Diskussion einer Scheinleistung des Speichers ist im Zusammenhang mit der Regelung der Maschine völlig abwegig.

Ich werde die Diskussion abwarten und ggf. in einigen Tagen den Artikel verkürzen. --Saure 15:05, 18. Apr. 2011 (CEST)

Durch Überarbeitung ist die Anfrage erledigt. --Saure 16:22, 15. Mai 2011 (CEST)

Probleme mit Schaltern

Solche "Probleme" gibt es meiner Meinung nicht.

Konkret: Der Satz: "Anders auf der Leitung zwischen Quelle und Dimmer: Hier fließt derselbe „gedimmte“ Strom, aber die Spannung verläuft ungedimmt sinusförmig. Damit hat die Spannung einen höheren Effektivwert, und es entsteht eine höhere Scheinleistung bei unveränderter Wirkleistung."

Stimmt in Bezug auf die Scheinleistung nicht. Weil vor dem Schalter der ohmsche Zusammenhang zwischen Spannung und Strom in der Zeit vor dem Einschalten und nach dem Auschalten nicht erfüllt ist. Hier ist nicht I=U/R sondern I=0.

Ich würde diesen Abschnitt streichen. (nicht signierter Beitrag von 2fux (Diskussion | Beiträge) 08:46, 22. Jan. 2012 (CET))

Die Definition der Scheinleistung ist an keine Lasteigenschaft gebunden. Die Behandlung einer ohmschen Last ist trivial. „Weil vor dem Schalter der ohmsche Zusammenhang zwischen Spannung und Strom in der Zeit vor dem Einschalten und nach dem Auschalten nicht erfüllt ist“, das macht den Fall schwierig. Dass bei einem Dimmer-Schalter zeitweilig I = 0 ist, ist keine neue Erkenntnis, sondern der Anlass, das Problem zu beleuchten. „Streichen“ heißt in diesem Zussammenhang so viel wie „sich drücken“. --Saure 10:20, 22. Jan. 2012 (CET)

Im Gegenteil: Ich habe ein weiteres Beispiel hinzugefügt.--Saure 17:23, 23. Jan. 2012 (CET)

Meiner Meinung nach sollte man Dinge die nichts miteinander zu tun haben auch nicht in Bezug zu einander setzen.

Damit meine ich, dass der Spannungsverlauf vor dem Einschalten bzw. nach dem Ausschalten keinen Einfluss auf die Leistungsverhältnisse hat.

Damit gibt es auch keine Verzerrungs- bzw. Verschiebungsleistung in diesem Fall mit rein ohmschen Verbraucher.

Oder anders gefragt, wo liegt der Sinn der Betrachtungsweise,

wenn ein und der selbe Sachverhalt (Wirkleistungsaufnahme durch einen Widerstand) durch

Wahl eines geeigneten Spannungsverlaufs in seiner "Vergangenheit" bzw. "Zukunft"

eine "wählbare" Scheinleistung generiert?--2fux 17:42, 24. Jan. 2012 (CET)

Wirk- und Scheinleistung sind nicht als Augenblickswerte definiert. Sie stellen durch Mittelwertbildung bzw. Integration gewonnene Größen dar. Als minimale Dauer muss eine volle Periode zu Grunde gelegt werden. Bei der Effektivwertbildung der Spannung an der Steckdose kannst du die Zeiten, in denen kein Strom fließt, nicht aus der Periodendauer herausschneiden. Nur der Strom ist unterbrochen.

Die Definition der Scheinleistung geht nun einmal über die Effektivwerte; das kannst du nicht wegdiskutieren.

Anders gesagt: "Hinter" dem Dimmer sind Strom und Spannung zueinander proprtional; "vor" den Dimmer sind sie es nicht. In diesem Fall fließt Blindstrom. Vielleicht liest du auch einmal den Artikel zu diesem Stichwort. --Saure 10:54, 25. Jan. 2012 (CET)

Diese zwei Beispiele (Dimmer, Einweggleichrichter) zeigen für mich nur eines wunderbar, dass die Berechnung von Ueff vor dem Schalter, so wie dargestellt, nicht stimmt. Sehen wir uns dazu die Definiton der Effektivwerte an: "Ueff ist jene Spannung die an einem Widerstand die selbe Wirk-Leistung erzeugt wie eine gleich große Gleichspannung." Somit ist per Definiton der Effektivwert der Spannung vor und nach dem Schalter gleich, weil auch die Wirkleistung vor und nach dem Schalter gleich ist. (Siehe auch weiter oben: Spannungsanteile die nicht am Widerstand anliegen haben keinen Einfluss.) Damit können wir auch gerne auf diese unsichtbaren "Blindströme" verzichten. --2fux 13:34, 27. Jan. 2012 (CET)

"Ueff ist jene Spannung die an einem Widerstand die selbe Wirk-Leistung erzeugt wie eine gleich große Gleichspannung." Diesen Satz habe ich bei Wikipedia nicht gefunden.

a) Er gilt für eine Spannung, die an einem ohmschen Widerstand abfällt.

b) Er gilt auch nur für eine Spannung, die tatsächlich am ohmschen Widerstand anliegt und nicht für eine Spannung, die abwechselnd am Widerstand und an einem Schalter anliegt.

Die Konsequenz aus „der Effektivwert der Spannung vor und nach dem Schalter ist gleich“ besagt, dass bei einem auf Dauer geöffneten Schalter an der Steckdose 0 V liegt. So ein Unsinn ist lebensgefährlich! Lebe wohl! --Saure 18:11, 27. Jan. 2012 (CET)

Anschlusswert in W(att)

Meine Geräte geben den Anschlusswert in Watt an und nicht in VA (Voltampere). Wo liegt nun der Unterschied zwischen Scheinleistung und Anschlusswert? (nicht signierter Beitrag von 89.144.206.43 (Diskussion) 15:46, 25. Jul 2012 (CEST))

Belese dich doch bitte erst mal zu Wirkleistung (W) und Scheinleistung (VA). Vielleicht erübrigt sich dann deine Frage. Und wenn nicht, kannst du deine Frage sicher präzisier stellen. Grüße --Scientia potentia est (Diskussion) 16:39, 25. Jul. 2012 (CEST)