Informationen-Blindstromkompensation-Wirkleistung

 

Mit rein ohmscher Belastung ohne induktive oder kapazitive Komponenten, z. B. bei einer elektrischen Heizung, decken sich die Nulldurchgänge von Spannungs- und Stromkurve.

Spannung und Strom sind in „Phase”. Aus dem Produkt der Augenblickswerte von Spannung (U) und Strom (I) lässt sich die Leistungskurve (P) berechnen.

Sie hat doppelte Netzfrequenz und verläuft voll im positiven Bereich, da auch das Produkt zweier negativer Zahlen positiv ist.

(+P)= (-U) · (-I)  
[ W]        [V]       [A]

 

„Wirkleistung ist der in nichtelektrische Form (z. B. Wärme, Licht, mechanische Leistung) umgewandelte und vom Zähler registrierte Teil der Leistung”. Bei rein ohmscher Belastung wird sie aus dem Produkt der Effektivwerte von Spannung (U) und Strom (I) berechnet“.

 

In der Praxis tritt meist keine rein ohmsche Last auf, sondern es kommt zusätzlich eine induktive Komponente hinzu.

Dies gilt für alle Verbraucher, die zur Funktion ein magnetisches Feld benötigen, z.B. Asynchronmotoren, Drosselspulen und Transformatoren. Auch Stromrichter benötigen zur Kommutierung Blindstrom.

Der zum Aufbau und Umpolen des magnetischen Feldes benutzte Strom verbraucht sich nicht, sondern pendelt als Blindstrom zwischen Generator und Verbraucher hin und her. Wie gezeigt, decken sich die Nulldurchgänge von Spannung und Strom nicht mehr.

 

Es tritt eine Phasenverschiebung auf. Bei induktiver Last eilt der Strom der Spannung nach, bei kapazitiver Last eilt der Strom der Spannung voraus.

Berechnet man jetzt nach (U) · (I) = (P) die Augenblickswerte der Leistung, so erhält man immer dann negative Werte, wenn einer der beiden Faktoren negativ wird.

Hier wurde als Beispiel eine Phasenverschiebung von = 45 ° gewählt. Dies entspricht einem induktiven cos von 0,707. Die Leistungskurve verläuft zum Teil im negativen Bereich.

 

Die Wirkleistung errechnet sich in diesem Fall aus:

P = U · I · cos φ
[W] [V] [A]

 

Dynamische Kompensationsanlagen

 

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