Wirkenergie, Blindenergie oder nur Energie?

Ich verstehe die Begriffe Wirkleistung, Blindleistung und Scheinleistung. Ich bin mir nicht sicher, ob ich das vollständige Konzept über die jeweiligen Energien bekomme.

Ich verwende einen Energiemonitor, um nur die Wirkleistungsaufnahme einer CNC-Maschine als Anhaltspunkt für deren Leistungsbedarf zu erfassen.

  1. Kann ich sagen, dass ich anhand der Wirkleistung den Wirkenergieverbrauch des Motors abschätzen kann oder ist die Wirkenergie ein Begriff, der gerade im industriellen Umfeld nicht weit verbreitet ist?
  2. Wenn ich den obigen Begriff verwenden kann, ist es in Ordnung, wenn ich die Blindenergie überhaupt nicht berücksichtige? Ist es überhaupt sinnvoll, von Blindenergie zu sprechen?
  3. Was meinen wir allgemein, wenn wir von elektrischer Energie in einer Fabrik sprechen? Ist die Summe der Wirkleistung in kWh gemeint? Oder verwenden wir in diesem Fall die Scheinleistung zur Berechnung der Energie?
Ja, Energie wird in kWh gemessen. Reaktanzen verbrauchen keine Leistung, daher ist "Blindenergie" bedeutungslos. Energie ist das Integral der Wirkleistung über die Zeit, daher müsste die durchschnittliche Leistung bekannt sein, um diese abzuschätzen (denken Sie daran, dass die Leistung im Allgemeinen nicht konstant ist.
Genau das mache ich mit meinen Daten, indem ich die 3-Phasen-Wirkleistung integriere, um ein Energiemaß für eine bestimmte Dauer zu erhalten. Ist es also richtig, dieses Ergebnis nur „Energie“ statt „Wirkenergie“ zu nennen?
@DimP Es bedarf einiger Definitionen, um zu "Blindenergie" im Gegensatz zu "Wirkenergie" zu gelangen. In jeder Berechnung oder Literatur werden Sie nur Energie, Blindleistung, Scheinleistung und Wirkleistung sehen.
Ich fühle mich unwohl mit den verschiedenen Arten von „Macht“, die heute existieren. Leistung wird in Watt gemessen und Energie ist das Integral von (power.dt) und wird in praktischen Einheiten ausgedrückt. Was als "Blindleistung" bezeichnet wird, ist überhaupt keine Leistung, sondern Volt-Ampere, genauer gesagt "Blindleistung VA". Das Produkt aus Strom und Spannung als Sammelbegriff „Leistung“ zu bezeichnen, ist irreführend und oft auch falsch
@winny Nun, das ist nicht ganz richtig. Siehe hier: analog.com/en/products/ade7953.html Sie werben damit, dass der ADE7953 IC Wirk-, Blind- und Scheinenergie misst.
@Chu zur Verdeutlichung, VA ist die Einheit für Scheinleistung und VA-Blindleistung ist die Einheit für Blindleistung.
@DimP Es ist eine Strecke. Hilft es Ihren Endzielen?
@winny Ich denke, ich kann davon ausgehen, dass Energie als Konzept die Wirkleistung und nur die Wirkleistung für seine Berechnung verwendet. Also bleibe ich für meine Zwecke einfach dabei.
@DimP, 'VA reaktiv' ist keine Einheit, 'reaktiv' qualifiziert die Menge. V und A sind Einheiten.

Antworten (4)

Motoren sind in der Regel die größte Last in der Branche, und ihre Effizienz muss mit der PS-Größe auf 96 % steigen, wie von den Standardnormen vorgeschrieben. Der Leerlaufstrom kann zwischen 10 und 25 % des Nennwerts liegen, ist aber meistens reaktiver Kernerregerstrom, um Rotor und Stator magnetisch zu koppeln.

Da der Leistungsfaktor pf das Verhältnis von Wirk- / Scheinleistung oder Strom ist, sinkt pf mit Belastung/Nennlast. Da Blindenergie in den rotierenden Maschinen gespeichert wird, zieht sie einen gewissen Leitungsverlust in das Netz. Aber was noch wichtiger ist, es erhöht den scheinbaren Laststrom, der durch die Kosten des Verteilungsnetzes durch den Verkauf oder Kauf von Reserveleistung zugewiesen werden muss, um die scheinbare Last zu decken.

Obwohl Lastkondensatoren als passive Leistungsfaktorkorrektur (PFC) bei kleinen Motoren teuer sind, ist dies eine große Kosteneinsparung in Industrien, die Motoren mit >= 50 PS verwenden. Hier ist es also wichtig. Die Motorinduktivität bewirkt, dass der Strom um 90 Grad nacheilt, und die Kapazität bewirkt, dass der Strom der Spannung um 90 Grad vorauseilt.

Außerdem hat die IEC hohe PF-Werte für Hochleistungs-Wechselstrom-Gleichstrom-SMPS vorgeschrieben, um die kumulativen Auswirkungen vieler Wechselstrom-Gleichstrom-Netzteile zu reduzieren. (98%>=100W) Also spielt pf hier eine Rolle.

Blindenergie ist die Trägheit, die gespeichert wird, um die Geschwindigkeit zu erreichen und aufrechtzuerhalten, aber nicht für die Arbeit verbraucht wird, während echte Leitungsverluste durch Reibung und magnetischen Erregerstrom erzeugt werden, die erforderlich sind, um eine echte Kraft mit niedriger Impedanz zu erzeugen, wenn eine Last auftritt.

Tatsächlich zahlen alle großen Industrien mit schlechtem Leistungsfaktor extra, es sei denn, sie verwalten ihren eigenen Leistungsfaktor mit Kompensation, erhalten dann einen Rabatt und werden mit Messgeräten verifiziert, um ihn zu messen.

Siehe: https://www.cui.com/catalog/resource/power-factor.pdf

PF ist P/sqrt(P^2 + Q^2), nicht P/(P+Q).
TY @AlejandroNava

In der Industrie ist alles wichtig. Die Stromgröße ist relativ zur Scheinleistung, während nur die Wirkleistung umgewandelt wird, springt die Blindleistung hin und her, wodurch Ströme ohne Notwendigkeit fließen. In der Industrie bekommt man also zwei Stromzähler Wirk- und Blindleistung, der Preis für Blindleistung ist höher, da dies ein Produkt der Vernachlässigung der Anlage ist. Privatanwender und kleine Geschäfte zahlen nur die tatsächliche Leistung - nur einen Meter. Industrieanlagen verfügen jedoch über eine Kompensationseinheit, die die Blindleistung an das öffentliche Stromnetz annulliert.

Danke für die Antwort, aber ich glaube, sie beantwortet meine Frage nicht vollständig. Wie Sie sehen, frage ich nach der Beziehung der Energie zu den verschiedenen Definitionen von Macht, da ich sagen kann, dass ich die Konzepte von Macht ziemlich gut verstehe (na ja, so viel man sie vielleicht verstehen kann), aber nicht, wie genau sie übersetzt werden in Energie.

Kann ich sagen, dass ich anhand der Wirkleistung den Wirkenergieverbrauch des Motors abschätzen kann oder ist die Wirkenergie ein Begriff, der gerade im industriellen Umfeld nicht weit verbreitet ist?

Die wahre Leistung ist der tatsächliche Energieverbrauch/Umwandlung, sodass Sie sie nicht schätzen müssen, wenn Sie sie bereits kennen. Wirk- oder wahre Energie, vorausgesetzt, dass dies gültige Begriffe sind, wären nur Energiemengen, die in nicht elektrische Energie umgewandelt werden müssten, und die Wirk-/wahre Energie ist die Umwandlungsrate.

Wenn ich den obigen Begriff verwenden kann, ist es in Ordnung, wenn ich die Blindenergie überhaupt nicht berücksichtige? Ist es überhaupt sinnvoll, von Blindenergie zu sprechen?

Ich vermute, das hängt stark davon ab, was Sie tun. Wenn es für Ihre Aufgabe irrelevant ist, können Sie es ignorieren, aber wenn Sie allgemein fragen, ob Sie den Leistungsfaktor oder ähnliches ignorieren können, lautet die Antwort nein.

Was meinen wir allgemein, wenn wir von elektrischer Energie in einer Fabrik sprechen?

Wenn wir über elektrische Energie in einer Fabrik oder einem anderen System sprechen, beziehen wir uns auf potenzielle Energie, die aufgrund einer Spannungsdifferenz verfügbar ist, die Strom zum Fließen bringt, um Aufgaben zu erfüllen, unabhängig davon, ob sie elektrischer Natur sind oder nicht.

Ist die Summe der Wirkleistung in kWh gemeint?

kWh oder tausend Wattstunden bezieht sich auf den Verbrauch/die Umwandlung von Energie, die durch Multiplizieren einer Energieumwandlungsrate (eine Leistungszahl) mit dem Zeitraum, für den die Energie umgewandelt wird, erzeugt wird, sodass eine Zahl in kWh eine Menge ausdrückt verbrauchter oder verfügbarer Energie.

Oder verwenden wir in diesem Fall die Scheinleistung zur Berechnung der Energie?

Hmmm, ich denke, Sie sind sich vielleicht nicht sicher, was Kraft und Energie überhaupt bedeuten. Bevor ich fortfahre, möchte ich nur darauf hinweisen, dass nicht klar ist, wovon Sie sprechen. Verwenden wir welche Scheinleistungszahl wie, um welche Energiezahl zu berechnen? Die meisten Ihrer Fragen sind ähnlich schwierig zu beantworten, daher füge ich Folgendes hinzu:

Hmmmm ... Okay, ich denke, eine kleine Klarstellung könnte die Dinge für Sie klären.

Wahre Leistung ist Leistung, die tatsächlich "verwendet" wird (in eine andere Energieform umgewandelt und als Wärme, kinetische Energie usw. aus dem Kreislauf entfernt wird).

Blindleistung ist Leistung, die in Drosselspulen (Induktivitäten und Kondensatoren) gespeichert und zu einem späteren Zeitpunkt in den Stromkreis zurückgespeist wird. Obwohl diese Leistung selbst nicht von der Schaltung verwendet wird, kann sie zur Abwärme beitragen, da sie den Strom in Teilen der Schaltung erhöht, wenn sie zwischen den Reaktoren hin und her „klingelt“.

Die Scheinleistung ist die Leistung, die erscheint, wenn Sie einfach den Stromkreis messen, ohne den Blindanteil der Leistung herauszutrennen. Irgendein schicker Typ hat herausgefunden, dass die Beziehung zwischen diesen Zahlen mit der Mathematik ausgedrückt werden kann, die sich auf die Seiten eines Dreiecks bezieht, wie Sie hier sehen:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Blindenergie wäre, wenn überhaupt, die von den Reaktoren in einem Stromkreis gespeicherte Energie, und ihre Übertragungs- / Speicherrate wäre wahrscheinlich die Blindleistung.

Hoffe das hilft.

Ich habe gesehen, dass Blindenergie verwendet wird, um die Gesamtmenge an Blindleistung zu beschreiben, die im Laufe der Zeit an eine/von einer Einrichtung geliefert wird. kVAr-Stunden (oder MVAr-Stunden) ist die normale Messung. Die meisten dreiphasigen Stromzähler (keine Verbrauchszähler) zeigen es an.

Wirkenergie, Blindenergie, Scheinenergie und Leistungsfaktor (PF) hängen alle zusammen. Wenn Sie zwei davon kennen, können Sie die anderen durch eine einfache Rechnung berechnen.

  1. Natürlich geht das, wenn man das richtige Werkzeug hat. Die Wirkenergie ist das Integral der Wirkleistung über die Zeit. Wenn Sie nur einen Leistungsmesser haben (ein Gerät, das nur Watt anzeigt), ist es ziemlich schwierig, die Energie zu schätzen, es sei denn, die Nachfrage ist sehr stabil und Sie können die Zeit messen, in der es mit Strom versorgt wird. In diesem Fall multiplizieren Sie einfach die mittlere Wirkleistung mit der Zeit und Sie erhalten Wirkenergie. Auch die aktive Energie ist sehr wichtig, da sie für den Stromanbieter bedeutet, wie viel Kohle oder Wind oder Sonne benötigt wird, und er wird Ihnen das in Rechnung stellen.
  2. Stattdessen können Sie die Scheinenergie oder den PF messen, aber auch die Blindenergie ist gültig. Die Motivation zur Messung hängt davon ab, ob Ihr Stromanbieter Ihnen einen schlechten Leistungsfaktor in Rechnung stellt oder nicht. Wenn nicht, müssen Sie sich keine Sorgen machen. Wenn ja, müssen Sie die Blindenergie messen, damit Sie Ihre Scheinenergie oder Ihren Leistungsfaktor ermitteln können, damit Sie wissen, wie viel es kostet oder ob Sie es korrigieren möchten oder was auch immer.
  3. Sie haben X kWh (Wirkenergie) mit einem mittleren PF von 0,95 verbraucht. Für eine vollständige Beschreibung des Bedarfs müssen Sie zwei der Größen kennen. Ohne Berücksichtigung der harmonischen Verzerrung.