Welche Möglichkeiten bestehen, Leistungen zu addieren? Ist es korrekt, die Gesamtleistung eines arbiträren n-Leitersystems algebraisch, quadratisch oder doch vektoriell zu bestimmen? Ist die Blindleistung ein Derivat aus der Schein- und Wirkleistung oder ist die Scheinleistung ein Derivat aus der Wirk- und Blindleistung? Dem ersten Anschein nach vermögen diese Fragen obsolet, doch ist die Antwort trivial?
Für jede Additionsmöglichkeit existieren Ansätze zur Leistungsbestimmung, jede mit ihrer spezifischen Bedeutung. Grundsätzlich kann diesbezüglich zwischen technischen, wirtschaftlichen und physikalischen Ansätzen unterschieden werden.
Die Bedeutung, mögliche Einsatzzwecke und die Ursache für die Leistungsdifferenzen der betrachteten Leistungsdefinitionen ist Bestandteil dieser Arbeit. Betrachtet werden der kollektive und algebraische Ansatz aus der DIN 40110-2 sowie ein Verfahren zur vektoriellen Leistungsbestimmung von W. Quade bei arbiträren n-Leitersystemen.
Des Weiteren wird eine erweiterte physikalische Leistungsdefinition vorgestellt, welche jedoch im Rahmen der Arbeit weitestgehend vernachlässigt wird.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Leistung am Zweipol
- Leistungsbegriffe und ihre Bedeutung am Zweipol
- Augenblicksleistung
- Wirkleistung
- Blindleistung
- Scheinleistung
- Verlustleistung
- Unterschiedliche Leistungsdefinitionen
- Wo liegt die Schwierigkeit eine allgemein anerkannte Leistungsdefinition zu formulieren?
- Stanislaw Fryzes Methode
- DIN 40110-1
- Quade
- Leistungsdefinition des Autors
- Leistungsbegriffe und ihre Bedeutung am Zweipol
- Leistung am Mehrpol
- Definitionen
- DIN 40110-2
- Algebraische Addition
- Quade
- Leistungsdefinition des Autors
- Definitionen
- Bedeutung und Einsatzzweck
- DIN 40110-2
- Kollektive Leistung
- Fiktive algebraische Leistung
- Vektorielle Leistung
- Leistungsvergleich äquivalenter Systeme
- Strangstromidentitäten
- Zweipol
- Mehrpole
- Leistungsvergleich äquivalenter Systeme
- DIN 40110-2
- Simulativer Vergleich der Leistungsdefinitionen
- Sinusförmige Systeme mit variablen linearen Impedanzen
- Poltransition
- Konstante Phasenlage
- Variable Phasenlage
- Erkenntnisse und intuitive Begründungen betreffend der Poltransition
- Konstante Impedanzbeträge bei transienter Phasenlage
- Symmetrische Referenzimpedanzen
- Asymmetrische Referenzimpedanzen
- Erkenntnisse und intuitive Begründungen betreffend den konstanten Impedanzbeträgen und transienten Argumenten
- Poltransition
- Transienter Übergang zu nicht sinusförmigen Systemen
- Nicht sinusförmige Systeme mit variablen Impedanzen
- Poltransition
- Konstante Phasenlage
- Variable Phasenlage
- Erkenntnisse und intuitive Begründungen betreffend der Poltransition
- Konstante Impedanzbeträge bei transienter Phasenlage
- Symmetrische Referenzimpedanzen
- Asymmetrische Referenzimpedanz
- Erkenntnisse und intuitive Begründungen betreffend den konstanten Impedanzbeträgen und transienten Argumenten
- Poltransition
- Sinusförmige Systeme mit variablen linearen Impedanzen
- Analytische Betrachtung der Leistungsdefinitionen
- DIN 40110-2
- Kollektive Leistung
- Fiktiv algebraische Leistung
- Vektorielle Leistungsdefinitionen
- Analogie zur Addition von harmonischen reaktiven Blindleistung
- Quade
- Blindleistungsinterferenz – aber warum?
- DIN 40110-2
- Zusammenfassung
- Literatur
- Abbildungsverzeichnis
- Tabellenverzeichnis
- Glossary
- List of symbols
- A Leistungsdefinition des Autors am Beispiel eines arbiträren Vierleitersystems
- B Vollständige Ergebnisse des simulativen Vergleichs der Leistungsdefinitionen
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Seminararbeit befasst sich mit der Analyse von Leistungsbegriffen an nicht sinusförmigen Ein- und Mehrphasensystemen. Das Ziel ist es, die verschiedenen Leistungsdefinitionen zu vergleichen und ihre Bedeutung und ihren möglichen Einsatzzweck zu erläutern.
- Die verschiedenen Ansätze zur Leistungsbestimmung
- Die Bedeutung und der Einsatzzweck von Leistungsdefinitionen
- Der Einfluss von Nichtlinearitäten und Verzerrungen auf die Leistungsmessung
- Der Vergleich der Leistungsdefinitionen anhand von simulativen und analytischen Methoden
- Die Analyse der Blindleistungsinterferenz in Mehrphasensystemen
Zusammenfassung der Kapitel
- Kapitel 1 stellt das Thema der Leistungsmessung an nicht sinusförmigen Systemen vor und erläutert die Probleme, die bei der Definition von Leistungskomponenten entstehen.
- Kapitel 2 beleuchtet die Leistungsbegriffe und ihre Bedeutung am Zweipol. Es werden verschiedene Leistungsdefinitionen vorgestellt und ihre Vor- und Nachteile diskutiert.
- Kapitel 3 erweitert die Diskussion auf Mehrpole. Es werden die Leistungsdefinitionen der DIN 40110-2, die algebraische Addition und Quades Ansatz vorgestellt und die Unterschiede zwischen den verschiedenen Ansätzen hervorgehoben.
- Kapitel 4 widmet sich der Bedeutung und dem Einsatzzweck der verschiedenen Leistungsdefinitionen. Insbesondere werden die DIN 40110-2 und Quades Ansatz hinsichtlich ihrer Einsatzbereiche und ihrer physikalischen Interpretation betrachtet.
- Kapitel 5 führt einen simulativen Vergleich der Leistungsdefinitionen durch. Es werden verschiedene Lastfälle betrachtet und der Einfluss von Nichtlinearitäten und Verzerrungen auf die Leistungsmessung untersucht.
- Kapitel 6 präsentiert eine analytische Betrachtung der verschiedenen Leistungsdefinitionen. Es werden die mathematischen Grundlagen und die Zusammenhänge zwischen den verschiedenen Ansätzen erläutert.
- Kapitel 7 fasst die Ergebnisse der Arbeit zusammen und diskutiert die Bedeutung der verschiedenen Leistungsdefinitionen für den praktischen Einsatz.
Schlüsselwörter
Die Seminararbeit konzentriert sich auf die Themen elektrische Leistung, Blindleistung, nicht sinusförmige Systeme, Mehrphasensysteme, DIN 40110-2, Quade, Leistungsdefinitionen, Blindleistungsinterferenz, Vergleich und simulative Analyse.
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- B. Eng. Raphael Keller (Autor), 2022, Leistungsbegriffe an nicht sinusförmigen Ein- und Mehrphasensystemen, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1278696
