Ich möchte wissen, wie Energiezähler (elektrostatisch oder elektronisch) Energie messen (nehmen wir Leistung an, ignorieren Sie die Zeit), wenn Oberschwingungen vorhanden sind.
Ich weiß, was Oberschwingungen sind, wie sie erzeugt werden und wie sie sich auf die tatsächliche Leistung auswirken. Ich habe gelesen, dass die Oberwellenleistung (in den meisten Fällen) der tatsächlichen Leistung entgegengesetzt ist. Das heißt, wenn der Versorger einen Verbraucher mit Strom versorgt, der eine dominante nichtlineare Last hat, und sich dazwischen ein Energiezähler befindet (bitte ignorieren Sie Klasse, Typ usw.). Der Energiezähler würde also weniger Leistung erfassen. Das ist verständlich.
Ich habe dieses Szenario wie folgt getestet, ich habe eine lineare Last an das Messgerät angelegt und eine Leistung von ~2,3 kW (230 V x 10 A x 1,0 PF) aufgezeichnet. Aber als ich eine phasengesteuerte (90 Grad) Wellenform anwendete, die ungerade Harmonische enthält, betrug die vom Messgerät aufgezeichnete Leistung ~ 1,1 kW bei gleichem Satz von V, I und PF
Ich weiß, dass das Messgerät die Leistung genau aufzeichnet, da Sie anhand der Wellenform sehen können, dass der Effektivwert verringert wurde (da jede Halbwelle zu 50 % auf Null begrenzt ist). Aber da liegt meine Frage.
Wenn Messgeräte bei Vorhandensein von Oberschwingungen weniger Leistung aufzeichnen, ist dies dann nicht ein Nutzen- und Vorteilsverlust für die Verbraucher? Während der Verbraucher für die Erzeugung von Oberschwingungen verantwortlich ist und obendrein Gewinn erzielt?
Soll das Messgerät die tatsächliche Leistung aufzeichnen und gleichzeitig die Oberschwingungen herausfiltern?
Für mich klingt das wirklich verwirrend, und ich habe versucht, nach den Standpunkten von Versorgungsunternehmen und Zählerherstellern zu suchen, und sie scheinen sich einig zu sein, dass das Messgerät den Oberwelleneffekt berücksichtigen sollte, während es die Leistung misst, da dies für beide von Vorteil wäre? Wie?
Ich habe versucht, meine Frage so weit zu stellen, wie ich die Worte finden konnte, ich hoffe, dass die Leute hier verstehen und mir helfen würden, die Antwort zu finden.
Danke
Es gibt elektromagnetische Energiezähler mit rotierenden Aluminiumscheiben und elektronische Energiezähler, aber ich habe noch nie von einem "elektrostatischen" Energiezähler gehört.
Elektromagnetische Energiezähler messen die Wirkleistung und ignorieren Oberschwingungen, da sie die Leistung als Drehzahl eines kleinen Motors messen, der eine synchrone Drehzahl hat, die proportional zur Frequenz ist. Tatsächlich können sie keine harmonischen Voltampere messen, da sie nicht mit mehr als einer Geschwindigkeit gleichzeitig fahren können. Aufgrund von Oberschwingungen werden Drehmomente entwickelt, aber einige neigen dazu, die Scheibe in die gleiche Richtung wie die Grundwelle und einige in die entgegengesetzte Richtung anzutreiben. Die Drehmomente und Gegenmomente stimmen nicht überein, stören aber anscheinend nicht die Proportionalität zwischen Drehzahl und Wirkleistung.
Elektronische Energiezähler arbeiten, indem sie die Momentanleistung in kurzen Abtastintervallen berechnen. Sie multiplizieren Momentanspannung mit Momentanstrom. Das Ergebnis wird integriert, um die mittlere Leistung zu berechnen. Bei einem sinusförmigen Spannungsverlauf wird keine Wirkleistung übertragen und das Ergebnis der Berechnung ist die Grundschwingungsleistung. Wenn die Spannungswellenform verzerrt ist, wird sowohl bei der Grundfrequenz als auch bei den harmonischen Frequenzen Wirkleistung übertragen, die korrekt in die Berechnung einbezogen wird.
Soll die Leistung für jede Oberschwingung separat berechnet werden, müssen die einzelnen Oberschwingungsspannungen ermittelt werden. Ich glaube, dass Fourier-Transformationsmethoden dies tun können.
Ich hoffe, das liefert eine zufriedenstellende intuitive Erklärung. Vielleicht kann jemand anderes eine genaue Erklärung liefern.
Andi aka
BetaEngineer
Andi aka