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Hallo Zusammen,

meine Fräsmaschine hat eine Leistungsaufnahme von 49 kVA. Dieser Wert steht im Schaktplan. Nun habe ich folgende Fragen:
1. Wie kommt dieser Wert zustande?
2. Wie kann ich diesen Wert anhand des Schaltplans prüfen ?

Warum wird die Leistungsaufnahme manchmal in kW und manchmal in kVA angegeben ?

Vielen Dank für eure Hilfe.

Gruß,

Dirk Osygus

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Hi,

1. Die Werte errechnen sich aus der in der Maschine verbauten Komponenten.

2. Jetzt wird's komplizierter,
im Prinzip ist das gleich da U x I = P sind (Ohmsche Last)
U = Spannung
I = Strom
P = Leistung,
ABER
bei Motoren z.B. wird die abgegebene Leistung angegeben die im
Unterschied zu der aufgenommenen Leistung kleiner ist.

Scheinleistung:

S = U x I [VA]

Wirkleistung:

P = U x I x cos phi [W]

Es werden sich aber bestimmt noch einige Maschinenbauer hier zu Wort melden
die das noch viel besser erklären können....   

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Gruß Stefan

    Nur Feiglinge speichern zwischen.

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Das wird schwierig, da auch Faktoren wie Gleichzeitigkeit und Belastung eine Rolle spielen.

Worum geht es Dir dabei? Suchst Du die passende Absicherung?
Die wär I=S/(U*Wurzel 3) konkret 49kVA/(1,73*0,4kV)=70,...A, nächst größere Sicherung =80A = kleinste mögliche Sicherung.

Unter Umständen muß die Sicherung (+Zuleitung) größer dimensioniert werden um zu den internen Absicherungen selektiv zu bleiben

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Gruß Manfred

     

Wer schon den Überblick verloren hat, sollte wenigstens den Mut zu Entscheidungen haben

[Diese Nachricht wurde von eumel23 am 22. Jul. 2008 editiert.]

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Vielen Dank für die Bemerkungen.

Mir geht es darum zu erfahren, wie sich die Angabe im Schaltplan zuammensetzt.
Eigentlich müßte doch die Leistungsaufnahme aller Komponenten (von der Glühbirne bis zum Servoantriebsmodul) addiert werden. Oder ?

Gruß,

Dirk Osygus

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Hallo!

Rein theoretisch müsste alles addiert werden, aber wie oben schon geschrieben, gibt es ja auch Leistunsg"abnehmer" die nicht gleichzeitig betrieben werden. Dazu muss man halt den Ablauf der Maschine/der Anlage ein wenig kennen. Pauschal kann man aber auch mit einem Gleichzeitigkeitsfaktor rechnen, der in Deiner Firma wahrscheinlich bekannnt ist.

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    bekennender Kaffeetrinker

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Zitat:

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Original erstellt von Dirk Osygus:
Warum wird die Leistungsaufnahme manchmal in kW und manchmal in kVA angegeben ?

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Hallo Dirk,

die Leistung wird in kVA angegeben, wenn ein induktiver Verbraucher (Motor) oder
kapazitiver Verbraucher (großer Kondensator) mit in der Anlage ist.

Solche Verbraucher verursachen eine Phasenverschiebung und der Verbrauch steigt an,
deswegen wäre kW falsch:

P = Wirkleistung / Einheit kW
Q = kapazitive oder induktive Blindleistung / Einheit kVar
S = Scheinleistung / Einheit kVA

Das S ist das, was Deine Maschine tatsächlich verbraucht und was Dein Stromzähler misst.

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Wenn kein Motor oder großer Kondensator in Deiner Anlage ist, gibt es auch kein Q. Dann liegen
die Linien S und P direkt übereinander (S=P). Die Einheit ist dann kW.

Ich hoffe, ich habe es zumindest ein bißchen verständlich beschrieben. 

Bei 49kVA muss es ein riiiiesen Motor sein. Motoren haben beim Anlaufen eine viel höhere
Stromaufnahme. Ist der Motor auf Touren, sinkt der Verbrauch wieder. Das muss auch bedacht werden.

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Viele Grüße
Uli

  Wer nicht genießt, wird ungenießbar...  [CAD.de-smileys] [Elcad-Tauschbörse]

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Noch mal kurz zusammengefasst:

Eigentlich haben ja P, Q und S alle die Einheit kW. Da die 3 aber jeweils eine andere
"Funktion" haben, hat man ihnen 3 unterschiedliche Namen gegeben, damit sie der Fachmann
unterscheiden kann.

Die Erklärung war besser, oder? 

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Viele Grüße
Uli

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Zitat:

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Original erstellt von UKanz:
S = Scheinleistung / Einheit kVA ... Das S ist das ... was Dein Stromzähler misst.

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Wirklich?

Ich dachte bisher, die wären kompensiert, weil doch da zwei Wicklungen drin sind, eine fü I und eine für U, die erst im Zusammenspiel die Messscheibe zum Drehen bringen.

Ansonsten: Beides sind gute Erklärungen!

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Roland  
www.Das-Entwicklungsbuero.de

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Hallo Roland,

wenn man z.B. in einer Halle sehr viele Leuchtstofflampen hat, ergibt sich durch die
vielen eingebauten Drosselspulen eine hohe Blindleistung Q. Dieses Q benötigt die Lampe
nicht zum Leuchten, aber es ensteht trotzdem in den Spulen und muss auch bezahlt werden.

Wenn das Q sehr hoch ist, sollte man es kompensieren, damit das S wieder kleiner wird,
und man dann weniger Strom bezahlen muss:

S²=P²+Q²

Das lohnt sich bei einem Privathaushalt nicht, da man dort nur ein sehr kleines Q hat,
in Firmen kann sich das jedoch rentieren und viel Geld sparen.

 
Dass ein "Stromzähler" kompensiert ist, kann ich mir nicht vorstellen, denn das Q der
Spulen/wicklungen ist ist soooo winzig klein, dass man es vernachlässigen kann.

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Viele Grüße
Uli

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Zitat:

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Original erstellt von E-Boy:
Wirkleistung:

P = U x I x cos phi [W]

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Viele Grüße
Uli

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[Diese Nachricht wurde von UKanz am 24. Jul. 2008 editiert.]

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Guten morgen,   

 

Zitat:

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Das S ist das, was Deine Maschine tatsächlich verbraucht und was Dein Stromzähler misst.

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Das kann man so nicht stehenlassen! Der Stromzähler ist im Normalfall ein Wirkenergiezähler also ist er abhängig von P, der Wirkleistung!
Es gibt auch Blindenergiezähler die abhängig sind von Q, der Blindleistung, diese sind meist in Industrieanlagen o. ä. verbaut zur Abrechnung der nicht kompensierten Leistung.

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MfG
Torsten W.  

Ich lebe über meinen Verhältnissen, aber unter meinem Niveau!
Und wenn ich groß bin werd ich Techniker!

[Diese Nachricht wurde von Torsten-2211 am 24. Jul. 2008 editiert.]

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Hallo Torsten,

in einem Netz mit Blindleistung kann man keine Wirkleistung messen. Ein "Wirkleistungsmesser"
misst die Scheinleistung und die Phasenverschiebung von I zu U, und errechnet daraus die
Wirkleistung.

P = S x cosφ

Edit: Und bezahlt werden muss trotzdem die Scheinleistung S, auch wenn Du produktiv nur das P
benötigst, und das Q ein unnötiger/zusätzlicher Strom wegen Phasenverschiebung ist. ;-)

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Viele Grüße
Uli

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[Diese Nachricht wurde von UKanz am 24. Jul. 2008 editiert.]

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Zitat:

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Original erstellt von Dirk Osygus:
Hallo Zusammen,

meine Fräsmaschine hat eine Leistungsaufnahme von 49 kVA. Dieser Wert steht im Schaktplan. Nun habe ich folgende Fragen:

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Richtig.

Zitat:

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1. Wie kommt dieser Wert zustande?

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"kVA" beschreibt die SCHEINLEISTUNG eines Systems, das ist das Skalarprodukt der BETRAEGE ([falls Mittelwert]der Effektivwerte) von Strom und Spannung. Im Gegensatz dazu ist die Wirkleistung, in kW, das Skalarprodukt  (der Effektivwerte) von Strom und Spannung.

Zitat:

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2. Wie kann ich diesen Wert anhand des Schaltplans prüfen ?

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Entsprechend obiger Definition (und ein bisschen Theorie von Vektorraeumen) folgt nach ein paar Seiten Formelsammlung:

Wirkleistung = Scheinleistung * cos phi (in einem Einphasennetz, bei Dreiphasen bitte

phi ist der Phasenwinkel zwischen  Spannung und Strom. [Da gilt cos phi = cos (-phi) ist es unerheblich, ob man den Winkel in mathematisch positver oder engativer Richtig eintraegt, also
Winkel(Spanung, Strom) oder Winkel(Strom, Spannung) eintraegt....]

Der cos phi oder "Leistungsfaktor" eines Systems musz in der technischen Dokumentation angegeben sein.

Zitat:

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Warum wird die Leistungsaufnahme manchmal in kW und manchmal in kVA angegeben ?

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Weil beide Groeszen wichtig sind.

Das gemeine ist, dass die Scheinleistung ein Masz fuer die Belastung des Netzes ist, die Wirkleistung ein Masz fuer die gewandelte Energie, sprich abgegebenen Arbeit!

Das Netz bzw. der Netzanschlusz musz defacto nach SCHEINLEISTUNG bemessen werden. Deshalb ist (mittlerweile) ein minimaler cos phi vorgeschrieben. Damit soll sichergestellt werden, dass die (Versorgungs-)Netze nicht fuer Leistungen ausgelegt werden muessen, die letztendlich nie bezahlt wuerden. Ggf. musz mittlerweile fuer Blindleistung extra bezahlt werden. 

Zitat:

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Vielen Dank für eure Hilfe.

Gruß,

Dirk Osygus

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mfg HA

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Hallo Freunde,

darf ich mich, zum Originalthema passend, mit der umgekehrten Frage hier anhängen:
Ich bin Konstrukteur einer Maschine, und soll in den Technischen Daten den Anschlusswert angeben.
Was soll für diesen Wert eingetragen werden? Einfach alle eingebauten Verbraucher zusammengezählt?

@Uli:
Ich wage es ja kaum, einem Elektrotechniker zu widersprechen... Glaube mich korrekt erinnern zu können, dass der Haushalts-Stromzähler nur die Wirkleistung misst, und wenn der cosPhi einen bestimmten Wert unterschreitet, wird vom Versorger entweder eine Massnahme zum Aufbessern, oder ein spezieller Zähler vorgeschrieben.

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mfg - Leo

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Hallo Leo,

der Anschlußwert ist der maximale Verbrauch, der gleichzeitig auftreten kann. Die einfachere
Rechenweise ist, alle Verbraucher zu addieren. Wer es komplizierter möchte, kann nur die
Verbraucher addieren, wie wirklich maximal gleichzeitig "an" sind.

Beispiel Klimaanlage, die elektrisch Kühlen und elektrisch Heizen kann. Hier würde es keinen
Sinn machen, die Leistung von Kühlung und Heizung zu addieren.  

Zum Thema Stromzähler: Ein herkömmlicher Zähler kann nur die Scheinleistung messen, denn diese
Scheinleistung wird auch tatsächlich verbraucht und muss vom Energieversorger geliefert werden:

http://www.ewe.de/ewe_5403.php?zeige=397&bst=S

Edit: Wenn der Zähler nur die reine Wirkleistung zählen würde, müsste er ja vorher die ganze Blindleistung
auf null kompensieren, und das auch noch aktiv. Bin selbst schon ganz gaga... 
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Viele Grüße
Uli

    Wer nicht genießt, wird ungenießbar...  [CAD.de-smileys] [Elcad-Tauschbörse]

[Diese Nachricht wurde von UKanz am 24. Jul. 2008 editiert.]

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Hallo Zusammen,

also jetzt muss ich auch nochmal meinen Senf dazugeben.

Ein normaler Zähler misst die Scheinleistung, da er nur U und I bekommt (die Energieversorger wären ja schön blöd, wenn sie es anders machten). Um die Wirkleistung zu messen müsste er auch den Phasenwinkel messen, dafür gibt es dann spezielle Zähler.

Damit z.B. eine Firma mit vielen Induktivitäten (sprich Motoren etc.) nicht mehr bezahlt als sie verbraucht versucht man den Phasenwinkel auf annähernd 1 zu bringen. Dieses wird durch Kompensationsanlagen erreicht, die schon mal mehrere 100 oder 1000kVAr erreichen (cos phi dann meistens 0,98). Das ist dann auch die Einheit zur Blindleistung kVAr = Kilo-Volt-Ampere-Reaktiv. Es kommt auch schon mal vor, dass ein Energieversorger einer Firma eine Kompensation vorschreibt um seine Netze nicht übermäßig zu belasten.

Ich hoffe, dass ich nichts vergessen habe und mich einigermaßen verständlich ausgedrückt habe.

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Grüße aus Frangn
Rob

Je mehr Käse, desto mehr Löcher. Je mehr Löcher, desto weniger Käse. Also: Je mehr Käse, desto weniger Käse! ODER? (Aristoteles)

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Danke für die Info!

Akzeptiert hab' ich's schon, dass ein Haushaltszähler die Scheinleistung misst, verstanden aber noch nicht ganz.

Besteht nicht der cosPhi darin, dass Strom und Spannung in der Phasenlage zueinander verschoben sind? Also, nicht mehr perfekt gleichzeitig auftreten?
Fliesst also überhaupt ein höherer Strom? Muss wohl.
Aber fliesst er gleichzeitig mit der Spannung?

Noch ein Auszug aus Wiki:
Weit verbreitet sind die Ferraris-Zähler nach dem Induktionsprinzip...
Ferraris-Zähler zählen auch bei hohen Oberwellen- oder Blindstromanteilen der Verbraucher nur den Wirkstromanteil, wenn sie als Wirkverbrauchszähler aufgebaut sind. Es gibt auch Blindverbrauchszähler, welche die induktive bzw. kapazitive Arbeit zählen. Diese sind jedoch technisch geringfügig anders aufgebaut.
(bin wieder verunsichert...)

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mfg - Leo

[Diese Nachricht wurde von Leo Laimer am 24. Jul. 2008 editiert.]

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scheinleistung.jpg

Hallo Leo,

vielleicht ein kleines Rechenbeispiel:

Nehmen wir mal an, du verbrauchst am Zähler 5kWh. Du hast große, nicht kompensierte Induktivitäten im Haus die einen cos phi von 0,8 erzeugen. Das bedeutet, dass du 5kWh bezahlen musst aber nur 4kWh verbrauchen kannst. Das liegt an der Blindleistung, die einfach ausgedrückt, der Wirkleistung entgegen wirkt.

Das Bild erklärt vielleicht auch ganz gut das Prinzip ->

Bezahlen musst du das ganze Bier, trinken kannst du aber nur die Flüssigkeit. Der Schaum sieht zwar gut aus, bringt aber keinem wirklich was!

Der Strom ergibt sich, wie schon oben beschrieben, aus der Scheinleistung geteilt durch die anliegende Spannung. Die Wirkleistung ergibt sich aus Scheinleistung mal Phasenwinkel. Im Idealfall ist der Phasenwinkel 1, wird in der Realität jedoch nie erreicht (normalerweise zwischen 0,90 und 0,98 je nach Kompensation).

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Grüße aus Frangn
Rob

Je mehr Käse, desto mehr Löcher. Je mehr Löcher, desto weniger Käse. Also: Je mehr Käse, desto weniger Käse! ODER? (Aristoteles)

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Zitat:

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Original erstellt von Wikipedia.
Die im Haushalt in Deutschland verbreiteten Zähler zur Verbrauchsabrechnung erfassen den im Stromnetz zum Beispiel bei 230 V (entsprechend 400 V zwischen den Phasen) bereitgestellten Wechselstrom (beziehungsweise Drehstrom) sowie die momentan anliegende Spannung. Sie ermitteln daraus durch Multiplikation und Integration nach der Zeit die genutzte Wirkenergie in Kilowattstunden.
[...]
Einige Zähler können neben der Wirkenergie auch die aktuelle Wirkleistung anzeigen oder auch die Blindenergie in kvarh (vergleichbar kWh) erfassen.

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Die rotierende Aluscheibe mit Strom- und Spannungsspule ist ein kleiner Analogrechner, auch wenn man's ihr nicht ansieht.
Als diese Dinger eingeführt wurden, da waren die EVUs noch nicht so mächtig wie heute, sonst hätten sie sicher durchgesetzt, dass der Blindstrom "gezählt" und abgerechnet wird. Und dann würden sie auch für den cos phi keinen Minimal- sondern einen Maximalwert festlegen... 

Ulrich

EDIT: Ich meinte natürlich, dass es für die EVUs am schönsten wäre, wenn die Scheinenergie [kVAh] abgerechnet würde. Wenn es die Blindenergie wäre, würden wohl die Kunden ganz schnell dafür sorgen, ihren cos phi  auf 1 zu bringen und ab sofort gäbe es Strom für umsonst

[Diese Nachricht wurde von ulrix am 24. Jul. 2008 editiert.]

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Zitat:

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Original erstellt von ulrix:
Ich meinte natürlich, dass es für die EVUs am schönsten wäre, wenn die Scheinenergie [kVAh] abgerechnet würde. Wenn es die Blindenergie wäre, würden wohl die Kunden ganz schnell dafür sorgen, ihren cos phi  auf 1 zu bringen und ab sofort gäbe es Strom für umsonst 

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Es wird die Scheinleistung abgerechnet, denn der Zähler multipliziert Spannung mit Strom.
Und wenn Spannung und Strom nicht phasengleich laufen sondern verschoben sind, erhöht sich
die Leistung.

http://de.wikipedia.org/wiki/Scheinstrom
Mit Scheinstrom wird beim Wechselstromkreis die Vektorsumme aus Wirkstrom und Blindstrom bezeichnet. Es ist der Strom, der aus dem Stromnetz aufgenommen wird, einschließlich der kapazitiven (IC) und induktiven (IL) Anteile des Blindstroms.

Das mit dem P, S, Q ist nur die vereinfachte Variante. So rechnet man das genau aus: 
http://de.wikipedia.org/wiki/Komplexe_Wechselstromrechnung

Einen cosφ=1 haben Glühlampen, da kein induktiver und kein kapazitiver Blindwiderstand (Impedanz),
also rein ohmscher Verbraucher.

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Viele Grüße
Uli

  Wer nicht genießt, wird ungenießbar...  [CAD.de-smileys] [Elcad-Tauschbörse]

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Ja, der Zähler multipliziert Spannung mit Strom.
Aber: -> immer auf den Augenblick bezogen<- !
D.h., wenn Spannung und Strom nicht phasengleich laufen sondern verschoben sind, _verringert_ sich die _Wirkung_!

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Roland  
www.Das-Entwicklungsbuero.de

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Zitat:

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Original erstellt von Doc Snyder:
Ja, der Zähler multipliziert Spannung mit Strom.
Aber: -> immer auf den Augenblick bezogen<-

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Ein Zähler misst kWH, also auf eine bestimmte Zeit bezogen.
Hier kann man nicht einfach nur multiplizieren, sondern muss die Integralrechnung zur Bestimmung der
Fläche des Skalarproduks (Vektor-Addition) anwenden)

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Viele Grüße
Uli

  Wer nicht genießt, wird ungenießbar...  [CAD.de-smileys] [Elcad-Tauschbörse]

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Uli,

Auf meinem Zähler steht tatsächlich kWh drauf, und nicht kVAh oder so ähnlich.
Wenn die Angabe am Zähler korrekt ist, müsste doch Dieser auch kWh messen, also die Wirkleistung?

Was ich aber schon glaube zu verstehen: Viel Scheinleistung erzeugt viel (zusätzlichen) Strom in der Leitung, also wird die Leitung sinnlos belastet.
Was ich vage vermute: Dieser zusätzliche Strom fliesst so phasenverschoben zur Spannung, dass zusammenmultipliziert genau die tatsächlich benötigte Wirkleistung entsteht. Der Strom geht dann phasenverschoben auf ein noch höheres Maximum rauf, was die Scheinleistung erzeugt (und den zusätzlichen Strom dafür).

Hast Du nicht so ein Sinuskurvendiagramm, wo für einen schlechten cosPhi Strom und Spannung dargestellt sind?
(mein E-Handbuch hier ist leider verschollen)

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mfg - Leo

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Zitat:

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Original erstellt von UKanz:
Ein Zähler misst kWH, also auf eine bestimmte Zeit bezogen.
Hier kann man nicht einfach nur multiplizieren, sondern muss die Integralrechnung zur Bestimmung der
Fläche des Skalarproduks (Vektor-Addition) anwenden)

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Langsam, langsam, immer schön der Reihe nach. Und bitte nicht alles vermischen und zu Mus reden! Vektorrechnung ist das eine, Integralrechnung das andere.

Zunächst wirken (sofern eine Blindleistungskomponente da ist) Strom und Spannung phasenversetzt, d.h. mit verringerter Wirkung. Es ergibt sich so die augenblickliche Wirkleistung, in kW, ebenfalls mit sinusförmigem Verlauf, und zwar versetzt und verringert. Integriert wird erst danach! Und dadurch ergibt sich dann kWh.

Und das Skalarprodukt ist das Skalarprodukt.
Vektoraddition ist etwas anderes.

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Roland  
www.Das-Entwicklungsbuero.de

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Hallo da draußen

Hier mal eine kleine Info zu einem Wirkleistungszähler,
auch Ferraris-Zähler genannt, wie er z.B. zur Energieabrechnung
eingesetzt wird.

Ferraris-Zähler-Info

Gruß Olaf 

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