Berechnung des Leiterstroms

Nach der Blindleistungskompensation für den Wechselstrommotor sollte sich die Stromstärke, die vom Generator geliefert werden muss, geändert haben.
Im Video dieses Artikels geht es nun um die Berechnung dieser Stromstärke.
Die Spannung am Motor hat sich durch die Zuschaltung des Kondensators zur Kompensation der Blindleistung nicht geändert.
Somit hat sich auch die Stromstärke durch den Motor nicht geändert.
In einem vorherigen Artikel haben wir bereits den Betrag der Stromstärke und den Leistungsfaktor berechnet.
Die Stromstärke durch den Motor IM beträgt 2,67 A, der Leistungsfaktor beträgt cosϕ = 0,93.
Aus dem Leistungsfaktor ergibt sich hierdurch ein Phasenwinkel von 21,56°.

Bedeutung des Phasenwinkels

Dieser Phasenwinkel taucht mehrmals auf.
Zum einen gibt der Phasenwinkel den Winkel der Scheinleistung an.
Der Phasenwinkel ϕ ist aber auch der Phasenwinkel der Impedanz.
Somit gibt der Phasenwinkel auch den Winkel zwischen Strom und Spannung an.
Da der Motor eine ohmsch-induktive Last darstellt, eilt der Strom der Spannung nach. In unserem Fall eben um 21,56°.
Wenn die Spannung auf den Winkel 0° liegt, beträgt der Motorstrom also 2,67 A mit einem Phasenwinkel von -21,56°.

Berechnung der Stromstärke durch den Kondensator

Um die Stromstärke durch den Kondensator zu berechnen, kann man die Blindleistung nehmen, die wir bereits berechnet haben.
Mit I = Q / U erhalten wir eine Stromstärke von 0,97 A. Da der Strom am Kondensator der Spannunhg um 90° voreilt, hat der Strom einen Winkel von +90°.

Der Gesamtstrom als Summe der Einzelströme

Den Gesamtstrom erhält man, indem man den Motorstrom und den Strom durch den Kondensator geometrisch addiert.
Wie man das macht, erkennt man am besten an einem Zeigerdiagramm.
Das Zeigerdiagramm der Ströme sieht folgendermaßen aus.

Die Stromstärke nach der Kompensation ist also kleiner als die Stromstärke, die durch den Motor fließt. Der Blindanteil der Stromstärke, also der Anteil, der nicht in Phase zur Spannung liegt, wird nun durch den Kondensator geliefert und muss nicht mehr durch die Spannungsquelle bereitsgestellt werden.
Wie die Berechnung aussieht, zeige ich im heutigen Video.



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