Wirkleistung, Blindleistung und Scheinleistung mit Zeigerdiagrammen

Bevor ich in den nächsten Folgen mit einer größeren Artikelreihe, die Verwendung der Wechselstromrechnung für eine Blindleistungskompensation durchrechne, geht es in diesem Artikel um die Nutzung von Zeigerdiagrammen für Wechselstromleistungen.

Wie bei Spannungen und Strömen werden auch hier nicht die Momentanwerte der Leistungen addiert.

Stattdessen ist es effizienter, Leistungen als Zeiger darzustellen und dann die Zeiger zu addieren.

Definition von Zeigern für Wechselstromleistungen

Die Beträge von Leistungen, also die Länge der Zeiger, erhält man dadurch, indem man Spannung und Strom multipliziert.

Also z.B. für die Wirkleistung an einem ohmschen Widerstand:

P = U x I

Das Gleiche gilt aber auch für die Blindleistung an einer Induktivität oder einer Kapazität.
Hier gilt auch:

Q = U x I

Für den Winkel des Zeigers gilt folgendes:

Der Winkel des Zeigers für eine Wechselstromleistung ist der Winkel zwischen U und I, also

Winkel von Q = Winkel von U – Winkel von I

Da an einem ohmschen Widerstand Spannung und Strom phasengleich sind, ist die Differenz hier immer gleich Null. Wirkleistung hat also den Winkel 0.

An Induktivitäten eilt der Strom immer der anliegenden Spannung um 90° nach. Die Spannung eilt dem Strom also um 90° vor. D.h. der Winkel der Spannung ist um 90° größer als der Winkel des Stroms.

Der Winkel des Zeigers der induktiven Blindleistung ist also immer + 90°, zeigt also immer nach oben.

An Kapazitäten eilt der Strom immer der anliegenden Spannung um 90° vor. Die Spannung eilt dem Strom also um 90° nach. D.h. der Winkel der Spannung ist um 90° kleiner als der Winkel des Stroms.
Der Winkel des Zeigers der kapazitiven Blindleistung ist also immer – 90°, zeigt also immer nach unten.

Das Video zu den Zeigerdiagrammen für Wechselstromleistungen

Bevor wir mit der Blindleistungskompensation beginnen, versuche ich Im folgenden Video die Zusammenhänge noch einmal zu erläutern.



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