Elektrische Leistung
Was ist Wirkleistung, Blindleistung und Scheinleistung?
Die Wirkleistung P (in Watt) ist die nutzbare Leistung, die für die Arbeit verwendet werden kann. Ein Wattmeter misst nur die Stromkomponente, die in Phase mit der Spannung steht. Dies ist der Strom, der durch den Widerstand im Stromkreis fließt. Die Blindleistung Q (V.Ar) ist die "nicht nutzbare" Leistung oder auch die "phasenverschobene" oder "Phantomleistung". Sie kann nicht für die Arbeit verwendet werden. Sie ist jedoch nützlich, um das für den Motor erforderliche Magnetisierungsfeld bereitzustellen. Die Scheinleistung S (V.A) ist die Leistung, die durch die Netzstromversorgung erbracht werden muss, damit die Wirkleistung genutzt werden kann.
Diese beinhaltet die Wirk- und Blindleistung sowie alle Wärmeverluste des Stromverteilungssystems.
Das Verhältnis zwischen Wirkleistung, Blindleistung und Scheinleistung wird in der Regel durch ein Leistungsdreieck dargestellt.
Die Wirkleistung für dreiphasige Stern- und Dreieckkonfigurationen ist:
Was ist der Leistungsfaktor?
Der Phasenwinkel drückt den Grad aus, in dem Strom und Spannung phasenverschoben sind. Der Wert, der als Leistungsfaktor (PF) bezeichnet wird, entspricht cos φ. Bei vielen Energieversorgungsunternehmen müssen Kunden eine Strafe für Anwendungen zahlen, die einen niedrigen, nacheilenden Leistungsfaktor haben. Dies liegt daran, dass elektrische Verteiler-, Übertragungs- und Stromerzeugungsanlagen deutlich überdimensioniert sein müssen, um die Scheinleistung (Summe aus Wirk- und Blindleistung plus Wärmeverluste) zu erbringen, während dem Verbraucher nur die Wirkleistung in kWh (Kilowattstunden) in Rechnung gestellt wird. Eine Verbesserung des Leistungsfaktors führt oft zu erheblichen Kosteneinsparungen. Der Leistungsfaktor kann verbessert werden, indem die Blindleistung durch folgende Maßnahmen gesenkt wird:
- Verwendung von Geräten mit hohem Leistungsfaktor: Vorschaltgeräte
- Verwendung von Synchronmotoren, die bei konstanter Last mit einem voreilenden Leistungsfaktor betrieben werden
- Verwendung von Kondensatoren zur Verbesserung des Leistungsfaktors
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