Zitat :

Es könnte sein, daß es im Gegensatz zur Reihenkompensation bei Parallelkompensation zu hohen Strömen kommen kann,

Natürlich
ist mal wieder das Gegenteil der Fall...
Gruß
georg


_________________
Dimmen ist für die Dummen

Das Problem der Parallekompensation, wenn man vollständig kompensiert ist, dass der Motor z.B. zusammen mit dem Kondensator bei gegebenen Bedingungen im Stande ist beim Netzausfall seine Blindleistung vollständig aus dem Kondensator zu beziehen. Dies führt bei Asynchronmaschinen zur Selbsterregung. Der Motor wird zum Generatur und gibt seine Schwungenergie mit unkontrollierter Spannung und Frequenz ans Netz ab. Das will man nach Möglichkeit vermeiden.

_________________
Do you have Math Problems ?? Then call 0049-0800 sin(lg((10^45*tan(56))/(f(0)'->(45x^3/3x^2*3x^7)))

Hallo,
Der einzige Grund der nicht-cosphi-1 Kompensation besteht darin,das Netz nicht in den Kapazitiven Bereich zu kompensieren.
Leitungen und Kabel haben auch eine Kapazität und tragen über den Daumen gepeilt zu einer Kompensation nach cosphi 1 bei.

_________________
One Flash and you're Ash !

Zitat :

Leitungen und Kabel haben auch eine Kapazität und tragen über den Daumen gepeilt zu einer Kompensation nach cosphi 1 bei.

Aber meines Wissens reicht das bei weitem nicht aus um die vielen kleinen unkompensierten induktiven Verbraucher, Leuchtstofflampen, Staubsauger, Kühlschränke, Steckernetzteile, ... zu kompensieren.

Es ist zwar schon ewig her, dass ich im Pumpspeicherwerk Vianden war, aber damals liess man Generatoren, die nicht gerade Strom erzeugten oder Wasser auf den Berg pumpten, als Phasenschieber leer mitlaufen um induktive Blindlast aus dem Netz zu nehmen.

Da das ein Verlustgeschäft ist, wären die wohl für ein paar exakt oder sogar etwas überkompensierte Motoren ganz dankbar.

Offtopic :

Zitat : Es ist zwar schon ewig her, dass ich im Pumpspeicherwerk Vianden war, aber damals liess man Generatoren, die nicht gerade Strom erzeugten oder Wasser auf den Berg pumpten, als Phasenschieber leer mitlaufen um induktive Blindlast aus dem Netz zu nehmen. Da war ich schon zwei mal, aber DAS wusste ich noch nicht.

_________________

Viele Antworten und jeder schreibt was anderes

Am plausibelsten fand ich das mit dem Asynchrongenerator. Nur warum kann sich denn ein Aynchronmotor mit cos(phi)=0,95 nicht auch selbst erregen und unkontrollierte Spannungen ans Netz abgeben? Funktioniert dass wirklich nur, wenn der Kondensator auf cos(phi)=1 dimensioniert ist?

Was mir im Versuch aufgefallen ist: Je größer ich den Kondensator wähle um an cos(phi)=1 oder cos(phi) > 1 zu gelangen, desto "unförmiger"/oberwellenreicher wird der Strom (an einem 1 Ohm Messwiderstand in Reihe). Die Amplitude des Stromes steigt mit größeren Parallelkondensator ebenso. Wie kommt diese Oberwellen-/Rippelform oder wie immer man das nennt zu stande (ohne Kondensator hat die Stromkurve nicht solche Verzerrungen!)? Sind das schon Überlagerungen, die der Asynchronmotor mit anderer Frequenz an das Netz zurückgibt?



[ Diese Nachricht wurde geändert von: Kermit24 am 11 Mai 2009 21:25 ]

Die Oberwellen sind nichts besonderes.
Sie entstehen zunächst als Stromverzerrungen durch nichtlineare Verbraucher wie Gasentladungslampen und Gleichrichterschaltungen.
Wenn genug davon zusammenwirken, leidet auch die Form der Spannungskurve im Netz.
Ausserdem verursachen diese Oberwellen das Problem, dass sich die Ströme im Mittelleiter nicht mehr aufheben und zur Übelastung desselben führen können.
Deshalb ist auch seit einigen Jahren der Oberwellengehalt bei der Stromentnahme limitiert worden. Das wird mit den PFC-Schaltungen erreicht, die auch für annähernd ohmsche Belastung sorgen.

Dass du die Verzerrungen der Spannungskurve mit zunehmender Kapazität in der Stromkurve deutlicher siehst, hat einfach mit den Verlauf des Blindwiderstands über die Frequenz zut tun.
Bei Kondensatoren sinkt der Blindwiderstand mit zunehmender Frequenz, daher steigt der Strom und die Oberwellen treten deutlicher zutage, während der Blindwiderstand der Induktivität mit der Frequenz steigt, wodurch die Oberwellen des Stroms stark reduziert werden.

P.S.:
Auf deinem Oszillogramm sieht man eine Schwingung mit etwa 500Hz.
Ist das evtl. garkeine Oberschwingung, sondern ein absichtlich zugesetzter Steuerton für Straßenbeleuchtung, Nachspeicheröfen etc. ?
Oftmals kann man dieses Sirren, das vielleicht 1 Minute andauert auch hören.

Jdenfalls beträgt der Blindwiderstand des Kondensators bei dieser Frequenz nur 1/10 des Wertes bei 50Hz und dementsprechend stark wird diese Frequenz in der Stromkurve hervorgehoben.


[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 11 Mai 2009 23:44 ]

Hallo,

war der Asychronmotor belastet ?? Entweder das sind irgendwelche Störungen aus dem Netz (siehe perl), oder du hast irgendwelche Ausgleichströme, die zwischen dem Motor und dem Kondensator fließen. Die Ursachen wenn der Motor schuld ist, könne vielfältig sein. Vielleicht nimmt die Last an der Welle ein ungleichmäßiges Drehmoment auf, oder es sind Unsymetrien im Feld der Maschine. Dann schwanken die Störungen evtl. zusammen mit der Größe des aktuellen Schlupfes.

Hier noch etwas Literatur: http://www.flender.com/_upload/asyn.....k.pdf

ab Seite 5 gibts was zu dem Thema

_________________
Do you have Math Problems ?? Then call 0049-0800 sin(lg((10^45*tan(56))/(f(0)'->(45x^3/3x^2*3x^7)))

Also der Motor war im unkompensierten Zustand (kein Kondensator parallel) so belastet (mit einer passenden Bremse), dass sich der Nennstrom laut Typenschild eingestellt hat. Bis dahin war die Stromkurve auch noch in Ordnung.
Erst beim Hinzuschalten eines Kondensator (4 8 und 16uF jeweis auf den drei Bildern zu sehen) hat die Stromkurve diese Form angenommen.

@perl: Dass ein 500Hz Fremdsignal, dass nun durch den Kondensator abfließen kann auf Grund des kleinen X_C, vorhanden ist, klingt plausibel und erklärt vielleicht auch mein jetziges Problem, bzw. das Problem des ansteigenden Stromes über den Messwiderstand:

1. unkompensierter Fall: Ich habe Phi bestimmt (360 Grad x Laufzeitunterschied : Periodendauer) und die Stromamplitude als Zeiger in dem Phi-Winkel (=33Grad) zum Spannungszeiger (Spannungszeiger als Referenz in der Waagerechten) gezeichnet. Nun habe ich den ohmschen Wirkstrom (auf dem Spannungszeiger liegen) und den induktiven Blindstrom (senkrecht zum Spannungszeiger) entsprechende als rechtswinkliges Dreieck eingezeichnet.
Soweit, so gut.

2. kompensierter Fall (4uF, erstes Bild): Auch hier habe ich Phi bestimmt (13Grad) und die Zeiger entsprechend gezeichnet. Nun ist der Wirkstrom auf der Wagerechten aber länger, sprich größer geworden: Der hätte sich aber doch eigentlich nicht ändern dürfen?
Messe ich jetzt etwa zusätzlich noch den Strom, der vom 500Hz-Signal durch den Kondensator fließt? Wieso ist der 500Hz-Strom durch den kondensator dann auch Wirkstrom und nicht nur Blindstrom?

Zusammengefasst: Es war zu erwarten, dass bei besserer Kompensation der (Schein-)Strom I eigentlich kleiner werden sollte. Das Gegenteil ist laut den gemessenen Oszillogrammen aber der Fall! Oder nimmt der Motor bei gleicher Belastung aber besserer Kompensation plötzlich mehr Wirkleistung auf?

Ich habe das Dreieck (gelb) einfach mal von der unkompensierten Zeigerdarstellung in die kompensierte übertragen. Ich hatte eigentlich nur erwartet, dass dem induktiven (senkrecht nach unten gerichteten) Blindstrom des Motors nun einfach ein kapazitiver Blindstrom des Kondensator (nach oben) entgegenwirkt und sich dadurch Phi verkleinert. Aber dass sich die Länge der Wirkstromes I_R nun verändert, dass verwundert mich doch ein wenig.


[ Diese Nachricht wurde geändert von: Kermit24 am 12 Mai 2009 17:40 ]

Zitat :

kompensierter Fall (4uF, erstes Bild):

Nein!
Du hast ja sehr schöne Bilder erzeugt, auf denen man eindeutig sehen kann, dass bezogen auf das 50Hz Signal,
im ersten Bild die oberwellenreiche Stromkurve der Spannung nacheilt. --> induktive Blindlast, nicht- oder unterkompensiert.
im zweiten Bild fallen die Nulldurchgänge von Strom und Spannung zusammen --> keine Phasenverschiebung, kompensiert
und im dritten Bild liegt die Stromkurve vor der Spannungskurve. ---> kapazitive Blindlast, überkompensiert.

Zitat :

Messe ich jetzt etwa zusätzlich noch den Strom, der vom 500Hz-Signal durch den Kondensator fließt?

Ja das tust du. Wenn man von den Verlusten (tan(delta)) des Kondensators absieht, ist das aber weitestgehend Blindstrom.
Man kann das aber wegen der grosssen Amplitude des überlagerten 50Hz Signals in Strom und Spannungspfad nicht gut erkennen.
Abhilfe brächte hier je ein einfach aufzubauendes Doppel-T-Filter vor dem Oszi, mit dem man die 50Hz-Komponente nahezu vollständig unterdrücken kann.

Zitat :

Oder nimmt der Motor bei gleicher Belastung aber besserer Kompensation plötzlich mehr Wirkleistung auf?

Der Motor merkt von der Kompensation überhaupt nichts, da sich seine Klemmenspannung ja praktisch nicht ändert. *)

*) Zumindest wenn er wie hier über einen niederohmigen Widerstand an das niederohmige Netz angeschlossen ist.
Falls der Blindstrom am Innenwiderstand der Quelle einen merklichen Spannungsabfall hervorruft, wird die Sache komplizierter.
Im kompensierten Fall bekommt der Motor dann maximale Spannung - aber bei Parallelkompensation niemals mehr als die Netzspannung.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 12 Mai 2009 21:23 ]

Hallo perl,
erst mal danke für die schnelle Antwort.

Zitat : perl hat am 12 Mai 2009 21:06 geschrieben :

Zitat : kompensierter Fall (4uF, erstes Bild): Nein! Du hast ja sehr schöne Bilder erzeugt, auf denen man eindeutig sehen kann, dass bezogen auf das 50Hz Signal, im ersten Bild die oberwellenreiche Stromkurve der Spannung nacheilt. --> induktive Blindlast, nicht- oder unterkompensiert. im zweiten Bild fallen die Nulldurchgänge von Strom und Spannung zusammen --> keine Phasenverschiebung, kompensiert und im dritten Bild liegt die Stromkurve vor der Spannungskurve. ---> kapazitive Blindlast, überkompensiert.

Sorry mein Fehler. Mit den 4uF (=erstes Bild) wurde auf cos(phi)=0,95 kompensiert. Unkompensiert ist cos(phi)=0,83. Wir sollten auf 0,90-0,95 kompensieren. Du hast natürlich recht, dass da noch eine induktive Blindlast ist. Meine Ausgangsfrage war ja, warum man nicht auf 1 kompensieren soll. Mein Lehrer meinte heute nun, als wir ihn noch mal explizit danach gefragt haben, dass es im Resonanzfall im Parallelschwingkreis zu Stromüberhöhungen käme, die Bauteile der Anlage beschädigen könnten.

Zitat :

Zitat : Messe ich jetzt etwa zusätzlich noch den Strom, der vom 500Hz-Signal durch den Kondensator fließt? Ja das tust du. Wenn man von den Verlusten (tan(delta)) des Kondensators absieht, ist das aber weitestgehend Blindstrom. Man kann das aber wegen der grosssen Amplitude des überlagerten 50Hz Signals in Strom und Spannungspfad nicht gut erkennen.

Hm, habe ich den Stromzeiger denn jetzt überhaupt richtig gezeichnet? Ich messe ja über einen ohmschen Messwiderstand. Ist es richtig, dass ich die Amplitude des Stromzeigers dann im entsprechenden Phi-Winkel einzeichne? Ich meine, die Abweichung ist ja schon sehr groß im 2.Digagramm. Der (Schein-)Stromzeiger ist viel zu lang und passt nicht mehr zum Wirkstromzeiger aus dem völlig unkompensierten Fall.
So Bild jetzt mal nachgereicht. Spannungskurve ist leider nicht richtig gegroundet, bzw. die überlagerte Gleichspannung vom Trennverstärker nicht richtig ausgekoppelt. Achso: Die Spannungskurve ist übrigens über eine 1:10 Teiler aufgenommen, aber ich denke das ist klar

Vielleicht ist jetzt mein Problem ein bisschen klarer: Im 2. Zeigerdiagramm (4uF kompensiert): Wenn ich den Differenzzeiger aus Motor- und Kondensatorblindstrom im 90Gradwinkel nach unten einzeichne, dass er durch die Pfeilspitze des Scheinstromes geht -
dann ist der Wirkstrom deutlich größer geworden als in Diagramm1!
Wo kommt jetzt die höhere Wirkleistung her?
Oder besser umgekehrt gefragt: Wo kommt der höhere Strom über den Messwiderstand her? Da auf 0,95 kompensiert ist der Winkel Phi spitzer geworden ist. Bei gleichbleibenden Wirkstrom (wovon ja auszugehen ist - an der Motorlast wurde nichts verändert), müsste der Scheinblindstrom doch nun kleiner werden statt größer? Das ist doch eigentlich das Ziel der Kompensation (=unnötige Blindströme auf der Leitung zu verhindern). Der Messwiderstand ist in Reihe vor der Parallelschaltung von Motorwicklung und Kompensationskondensator geschaltet! Wenn dort bei cos(phi)=0,95 nun ein größerer Strom gemessen wird als bei cos(phi)=0,83, dann hat die Kompensation doch eigentlich nichts gebracht?

Zitat :

Zitat : Oder nimmt der Motor bei gleicher Belastung aber besserer Kompensation plötzlich mehr Wirkleistung auf? Der Motor merkt von der Kompensation überhaupt nichts, da sich seine Klemmenspannung ja praktisch nicht ändert. *) *) Zumindest wenn er wie hier über einen niederohmigen Widerstand an das niederohmige Netz angeschlossen ist. Falls der Blindstrom am Innenwiderstand der Quelle einen merklichen Spannungsabfall hervorruft, wird die Sache komplizierter. Im kompensierten Fall bekommt der Motor dann maximale Spannung - aber bei Parallelkompensation niemals mehr als die Netzspannung.

[/quote]

Ja Netzinnenwiderstand und Messwiderstand sind natürlich niederohmig! Also damit kann es nichts zu tun haben

Zitat :

Mein Lehrer meinte heute nun, als wir ihn noch mal explizit danach gefragt haben, dass es im Resonanzfall im Parallelschwingkreis zu Stromüberhöhungen käme, die Bauteile der Anlage beschädigen könnten.

Das ist leider Blödsinn. Dein Lehrer hat es auch nicht verstanden.

Der Parallelschwingkreis stellt im Resonanzfall einen hohen Widerstand dar und deshalb ist dort der Strom minimal und nur durch den Wirkwiderstand verursacht.

Der Serienkreis hingegen hat im Resonanzfall einen minimalen Widerstand, es fliesst ein hoher Strom und dadurch stehen an den Bauteilen hohe Spannungen - über 1000V sind im 230V Netz möglich- an.
Das führt dann leicht zur Zerstörung der Bauteile.

Die Oszillogramme schau ich mir jetz nicht mehr an, bin schon zum müde, das kann mal jemand anders tun.
Ich bin aber recht sicher, dass du bei genauer und richtiger Interpretation keine nennenswerte Veränderung der Wirkleistung wirst feststellen können,

Hallo,

wie schon weiter oben gesagt wurde, die Spannung im Parallelschwingkreis kann nie größer werden als die im Netz. Woher soll dann die Stromüberhöhung herkommen. Man kann sich das leicht selbst vorstellen: Fließt der Strom aus dem Kondensator raus kann er entweder im Netz verschwinden oder in der Maschine. Beim Reihenschwingkreis ist das ja bekanntlich anders, da muss der Strom ja durch beide Elemente hindurch.

Es gibt natürlich auch Fälle wo man auf 1 oder leicht kapazitiv kompensiert. Das ist der Fall in billigen Stromerzeugern, wo man einen Asynchronmotor als Generator nutzt. Da man dann nie weiß, ob der Verbraucher dann auch kapazitiv oder induktiv ist, muss man hier zunächst etwas überkompensieren um beim Anschluss von induktiven Lasten zu verhindern, dass die Spannung zu hoch wird. (Siehe auch anderen Thread wo über einen Stromerzeuger gejammert wird)

Falls ihr auf eurem Prüfstand den Asychronmotor extern antreiben könnt, z.B. über ne Gleichstrommaschine kannst du es gerne mal ausprobieren, dass sich unter bestimmten Bedingungen die Maschine selbst erregt. Man muss hier allerdings überkompensiert anfangen, damit wiegesagt die Spannung nicht zu groß wird, die dabei entsteht.

_________________
Do you have Math Problems ?? Then call 0049-0800 sin(lg((10^45*tan(56))/(f(0)'->(45x^3/3x^2*3x^7)))