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BAND 1 | GRUNDLAGEN ELEKTROTECHNIK 3 SEITE 5
Verlustleistung Wirkungsgrad und Verlustleistung
Jedes elektrotechnisches Bauelement ist für eine bestimmte maximale
Verlustleistung ausgelegt, die auf Dauer nicht überschritten werden darf.
Die vom Hersteller angegebene Nennbelastbarkeit gilt zudem nur bis zu
einer bestimmten Umgebungstemperatur, meist 40 oder 55 °C. Wird eine
Schaltung konzipiert, soll bedacht werden, welche Leistungen in den
einzelnen Bauelementen umgesetzt werden und wie jedes Bauteil vor
Leistungsschild eines 230 V einer Überlastung zu schützen ist. Dazu gibt es zwei Möglichlichkeiten.
Wechselstrommotors Entweder kommt ein Bauelement mit entsprechender Verlustleistung
(Zunahme der Baugröße) zum Einsatz oder die durch eine hohe
Verlustleistung entstehende Wärme wird über einen Kühlkörper und einen
An seiner Motorwelle ist bei evtl. notwendigen Lüfter abgekühlt.
230 V Betriebsspannung die
Nennleistung 2 kW abgreifbar.
Neben der Drehzahl des In Bild sind die unterschiedlichen
Motors von 2800 U/min ist auch Baugrößen und -formen, sowie die damit
der Leistungsfaktor von cos φ = verbundenen Verlustleistungen von
0,87 aufgeführt, was besagt, Widerständen dargestellt. Deutlich ist
dass nur 87 % der zugeführten beim 25 W Drahtwiderstand zu erkennen,
elektrischen Leistung für eine dass die Anschlussdrähte einen
Wandlung in mechanische größeren Querschnitt besitzen und dass
Energie verwendet werden
kann. der Widerstand zwecks Kühlung in einem
stark wärmeleitenden Aluminiumgehäuse
Somit pendelt die Differenz (13 untergebracht ist.
Prozent) zwischen den Motor
und Generator als nicht Die Bohrungen im Gehäuse erlauben
verwertbare Leistung zudem die Montage auf einem größeren
(Blindleistung) hin und her.
Kühlkörper, um die Wärmeableitung zu
Bei einem cos φ = 0,87 muss verbessern.
die zugeführte elektrische
Leistung somit mindestens 13 Die maximale Verlustleistung eines Bauelementes lässt sich auch
% höher als die Nennleistung grafisch darstellen.
sein. Dies kann durch die
Parallelschaltung eines
Kondensators zu den Die Verlustleistung Pmax ist eine konstante, von der Baugrößes des
Anschlussklemmen des Motors Bauelementes abhängige Größe. Das Produkt aus Spannung am
auf einen Wert von nahezu 1,0 Widerstand und des durch ihn hindurchfließenden Stromes ist somit immer
kompensiert werden, so dass gleich. Bei kleiner Spannung darf ein hoher Strom und bei großer
dann keine Blindleistung mehr
auftreten kann. Spannung nur ein kleiner Strom fließen.
Merke: Wir wollen nun die maximal erlaubten Stromwerte berechnen, die sich bei
Es muss unbedingt darauf unterschiedlichen Spannungen ergeben. Dazu stellen wir die
geachtet werden, dass Geräte Leistungsgleichung nach dem Strom I um.
nur mit der auf dem
Leistungsschild angegebenen
Spannung betrieben werden.
Eine höhere Spannung
verursacht bei einem
konstanten Geräteinnen-
widerstand einen um den
gleichen Faktor ansteigenden In der Gleichung stellt die konstante Verlustleistung Pmax den Zähler und
Strom. Das Resultat ist eine die variable Spannung U, in dessen Abhängigkeit sich unterschiedliche
quadratisch ansteigende tromwerte ergeben, den Nenner des Bruches dar. Es handelt sich also
Verlustleistung in den ganz allgemein um folgende mathematische Funktion …
elektronischen Bauelementen
oder Leitungswegen des
Betriebsmittels. Dies führt
durch Hitze auf Dauer oder
sofort zu seiner Zerstörung
(…und kann leicht zu einem
Brand führen).
