Was sind Oberwellen

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Autor
Was sind Oberwellen

    







BID = 309596

Neo2005

Der Neo halt


ICQ Status  
 

  



Hi!

Ich wollte mal fragen was Oberwellen sind und wie sie zustande kommen. Habe zwar schon google benutzt aber das Fachschinesisch was ich da gefunden hat mich auch nicht wirklich weiter gebracht. Hoffe das ihr es mir erklären könnt.

Gruß
Neo

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Für Rechtsschreib- und Grammatikfehler wird keine Haftung übernommen. Zu risiken und Nebenwirkungen verklagt euren oder eure Deutschlehrer/in

BID = 309603

sam2

Urgestein



Beiträge: 35330
Wohnort: Franken (bairisch besetzte Zone)

 

  


Ähm - überlagerte Schwingungen mit einem ganzzahligen Vielfachen der Grundschwingung...?

Wenn Dir das noch nicht weiterhilft, wäre es sinnvoll, wenn Du etwas näher darlegen könntest, wo genau es klemmt!

Wie sie zustande kommen können, hängt davon ab, von welchem Bereich Du redest (Musik, Mechanik, Elektrotechnik...).

Da ich das Dritte vermute, guckst Du z.B. dort:
Link

BID = 309862

Neo2005

Der Neo halt


ICQ Status  


Hi sam!

Danke für die Antwort!

Ich möchte gerne wissen warum die Frequenz sich immer verdoppelt? Denn normalerweise dachte ich immer das aus der Sinusspannung nur ein etwas zerhackter Sinus raus kommt.

Gruß
Neo

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BID = 309872

BlackLight

Inventar

Beiträge: 5321



Zitat : Neo2005 hat am 11 Mär 2006 20:38 geschrieben :

Denn normalerweise dachte ich immer das aus der Sinusspannung nur ein etwas zerhackter Sinus raus kommt.


Und imho kann man zerhackten Sinus per Fouriersynthese aus den ungeraden Sinus ( sin(x), sin(3*x), sin(5*x), sin((2n+1)*x), m € IN) zusammenbasteln. (Bzw. per Fourierzerlegung in eben diese zerlegt werden.)

Und imho verdoppelt sich die Frequenz nicht, sondern es ist ein ungerades Vielfaches des "Grundtons".

BID = 309879

high_speed

Schreibmaschine



Beiträge: 2073


Hallo Neo2005

>>
Ich möchte gerne wissen warum die Frequenz sich immer
verdoppelt? Denn normalerweise dachte ich immer das aus der
Sinusspannung nur ein etwas zerhackter Sinus raus kommt.
<<

Wenn dich das Thema interessiert, dann besorge dir mal ein
Buch über Signaltheorie. Aber ohne die nötige Mathematik
bringt das wohl nichts.

Jean Baptiste Joseph Fourier entdeckte, dass man eine
beliebig periodische Funktion als eine Summe von Cosinus
Funktionen beschreibe kann. Die niedrigste Frequenz, außer
dem Gleichanteil (f = 0), ist die Grundfrequenz der
Funktion. Alle weiteren Frequenzen die bei der Beschreibung
vorkommen sind ganzzahlige vielfache davon. Von der
Fourierreihe wurde dann die Fourier-Transformation
abgeleitet, die für ein beliebiges Signal gilt, welches
nicht periodisch sein muss.

Mit Hilfe der Fourier-Transformation kann man ein Signal aus
dem Zeitbereich in den Frequenzbereich Transformieren. Für
die umgekehrt Transformation benutzt man dann die
Inverse-Fourier-Transformation.

In der Übertragungstechnik wir zum Beispiel die IDFT bei
DVB-x eingesetzt, um aus den zu übertragenden Daten das
COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplex) Signal
zu bilden. Dabei handelt es sich um ein Mehrträger-
Verfahren. Die einzelnen Bits werden unterschiedlichen
Frequenzen zugewiesen, um daraus ein Signal zu generieren
bedient man sich der Inversen, Diskreten Fourier-
Transformation. Beim Empfänger bedient man sich dann der DFT
um wieder an die Bits heranzukommen.

Bei der Bildverarbeitung spielt die DFT auch eine Rolle.
Bei der JPEG-Komprimierung bedient an sich einer
2 Dimensionalen DCT (Diskrete Cosinus Transformation).
Das Bild wird in 8x8 große Bereiche eingeteilt. Dann wird
dieser Bildausschnitt durch 64 verschiedene Muster in einer
8x8 Matrix beschrieben. (Bei 0,0 ist der Gleichanteil und bei 7,7 ist ein Schachbrettmuster.) Bis jetzt wurde der
Inhalt noch nicht komprimiert, er wird nur anders
dargestellt. Durch Gewichtungsfaktoren kann erreicht werden,
dass ein Großteil der Bits zu Null werden, die man durch
deren Anzahl ersetzt.

MP3 währe ohne eine FFT auch nicht möglich.
FFT ist ein besonderer Rechenalgorithmus einer DFT.

Jean Baptiste Joseph Fourier Link
Fourierreihe Link
Fourieranalyse Link
Fourier-Transformation Link
Diskrete Fourier-Transformation (DFT) Link

MfG
Holger

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George Orwell 1984 ist nichts gegen heute.
Der Überwachungsstaat ist schon da!

Leider lernen die Menschen nicht aus der Geschichte,
ansonsten würde sie sich nicht andauernd wiederholen.

BID = 309904

caes

Stammposter



Beiträge: 473



Zitat : Neo2005 hat am 11 Mär 2006 20:38 geschrieben :


Ich möchte gerne wissen warum die Frequenz sich immer verdoppelt?




Doppelte Frequenz ist in einer Hinsicht ganz praktisch. Die Nulldurchgaenge liegen bei den selben Zeitpunkten.

Gilt aber auch fuer hoehere Vielfache der Grundfrequenz.

_________________
There are more things between 
cathode and anode than are 
dreamt of in your philosophy

BID = 309916

BlackLight

Inventar

Beiträge: 5321


So, ich zerlege mal die Aussage, bitte nicht böse sein.

Zitat : caes hat am 11 Mär 2006 23:59 geschrieben :

Doppelte Frequenz ist in einer Hinsicht ganz praktisch. Die Nulldurchgaenge liegen bei den selben Zeitpunkten.


Hat nun der Sinus bei Pi/3 eine Nullstelle, weil sin(3x) bei Pi/3 eine hat?

Und dann könnte bei sin(3x + phi) noch eine Phase ungleich Null dabeistehen, kann es sogar sein, daß sin(x) nie eine Nullstelle hat, wenn sin(3x + phi) eine hat.

(Zeit-/Frequenzanhänger können x durch t*omega und Ort-/Ortsfrequenzanhänger x durch x*k ersetzen. )



Mit etwas Umbiegen könnte man die Aussage aber noch retten.

Die "höheren" Sinusfunktionen haben im Abstand der Nullstellen des Grundsinus von einer ihrer Nullstelle wieder eine Nullstelle, aber dazwischen liegen u.U. noch einige bis viele.

BID = 309935

alpha-ranger

Schreibmaschine



Beiträge: 1517
Wohnort: Harz / Heide


Hallo,
allgemein ist der Ausdruck Oberwelle bei Funkern das Weib.
Die Nebenwellen sind dementsprechend die Kinder.

Aber elektrisch / akustisch hat ein reiner Sinus keine Oberwellen. Erst durch nichtlinearitäten in Übertragungsgliedern entstehen Oberwellen mit einem vielfachen der Grundfrequenz. Die Oberwellen werden dabei nach ihrer Ordnungszahl klassifiziert. Die zweite Oberwelle, mit doppelter Frequenz der Grundwelle, heißt im deutschen K2, im englischen d2.usw.

Der gesamte Oberwellenanteil wird über den quadratischen Mittelwert berechnet.

Für High-Speed sehr interresant: Leistungsverstärker in der EMV haben zum Teil nur einen Oberwellenabstand von 15 dB. Die Leistungsmessung mit Dioden-Köpfen oder Thermischen-Köpfen bringt allein durch die Phasenlage der Oberwellenanteile erhebliche Unterschiede. Hier ist selektives Messen immer der beste Weg.

mfG.

_________________
Wie der alte Meister schon wußte: Der Fehler liegt meist zwischen Plus und Minus. :-)
Und wenn ich mir nicht mehr helfen kann, schließ ich Plus an Minus an.

BID = 310095

Neo2005

Der Neo halt


ICQ Status  


Hi!

Danke für die Antworten!

Ich glaube ich habe es verstanden warum der Sinus so zerhackt aussieht. Die oberwellen haben immmer zur Grundschwingung das doppelte der Frequenz Sprich bei 60hz 1.Oberwelle 120hz
2. Oberwelle 180hz. Und diese Oberwelen sorgen dafür das die Sinusförmige Grundschwingung etwas zerhackt aussieht.

Aber warum wird der Strom in Neutralleiter so hoch?

Neo

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BID = 310102

Onra

Schreibmaschine



Beiträge: 2488


Guckst Du hier:
Link
und dann Heft 152 und 202 suchen.
O.

BID = 310107

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Bei sinusförmigen Strömen gleichen Betrages und gleicher Phasenlage in den Außenleitern addieren sich die Rückströme im N gerade zu 0.

Wenn die Stromform vom Sinus abweicht ist das nicht mehr der Fall. Bei stark verzerrter Stromkurve (z.B. Gleichrichter mit großem Ladekondensator) ist es problemlos möglich, daß reihum nacheinander nur L1, nur L2, nur L3 Strom führt. Dann können sich die Rückströme natürlich nicht mehr kompensieren und im N fließt der dreifache Strom jedes Außenleiters.



_________________
Haftungsausschluß:



Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.



Rechtsansprüche dürfen aus deren Anwendung nicht abgeleitet werden.



Besonders VDE0100; VDE0550/0551; VDE0700; VDE0711; VDE0860 beachten !

BID = 310115

high_speed

Schreibmaschine



Beiträge: 2073


Hallo NEO

Dann simulieren wir das doch einfach mal.
Im Anhang findest du eine Simulation für
Micro-Cap. Link

Hier sind auch noch andere Simulationsprogramme die auf SPICE
aufbauen. Link

Bei einer Simulation musst du immer ein Signal als Masse
Definieren. (für spätere, eigene Simulationen)

MfG
Holger




PS: Bist du Umgezogen? Zum Beispiel in die USA.


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BID = 310159

Neo2005

Der Neo halt


ICQ Status  


Hi!

Danke für die Antworten!

Das bedeutet damm wenn im L1 eine normal sinusspannung raus kommt und im L2 eine zerhackte Sinusspannung addieren sich die beiden Ströme anstatt sich zu subtrahieren. Und es fließt ein wesentlich höher strom als vorgesehen durch den Neutralleiter.

Nur eine frage habe ich noch. Wie misst man denn Oberwellen?

@high_speed

Danke für die Simulation!

Hat mir sehr geholfen

PS: Das Mit den 60 hz habe ich nur hingeschrieben weil mir die 50 perioden in der sekunde etwas zu langsam waren. Das ist wie beim auto wenn es zu langsam wird, wegschmeißen und ein schnelleres kaufen

Abrobo da fälllt mir ein Witz ein.
Fragt eine E-Technik studentin einen Prof.
Studentin: Warum brummt ein Trafo?
Prof. :Sie würden auch brummen wenn sie 50 mal in der Sekunde ihre Periode hätte



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BID = 310164

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach



Zitat :
Fragt eine E-Technik studentin einen Prof.



Fragt der Physik-Prof. in der Prüfung eine Medizinerin:
"Da draußen sehen Sie eine Wolke. Warum fällt die nicht runter ?"
Sagt die Probandin:
"Welche Herr Professor, die rechte oder die linke ?"


BID = 310180

high_speed

Schreibmaschine



Beiträge: 2073


> Nur eine frage habe ich noch. Wie misst man denn Oberwellen?

Mit einem Spektrumanalysator oder eine FFT bei einem DSO.

Spektrumanalysator: Link
FFT (fast Fourier transform) Link
DSO (Digital Storage Oscilloscope) z.B.: Agilent DSO3000 Serie

Bei Verstärkern (z.B. Musik)
Klirrfaktor: Link

MfG
Holger

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