Diverse vragen verdeler

Alleen even een antwoord op de tweede vraag: Het opgenomen vermogen wordt door het rendement bepaald.
Aangezien het motorvermogen vrijwel altijd as-vermogen is zal het totale vermogen in dit geval 90kW/90% => 100kW zijn.
(Gebruik AUB 'I' als motorstroom niet 'S', heeft me ook even op het verkeerde been gezet)

Bij een FO moet je dit opzoeken wat de verliezen zijn van de FO in kwestie. Is per merk verschillend en daar is denk ik niet direct een richtlijn voor. Dat verlies tel je op bij je opgenomen motor vermogen. Zover ik weet kun je de stroom aan de primaire kant ongeveer berekenen met een cos-phi van 1.

Wat wel enorm scheelt met een FO is de afzekering en daarmee ook de kabel. Waar je met bv direct inschakelen een zeer forse stroom piek hebt heb je dat met een FO bijna niet.

hoi Henri,

Heeft de FO zelf geen powerfactor?
Ik gebruik geen motorstroom maar bereken het schijnbaar vermogen. door het asvermogen te delen door het rendement en de cos phi.

Ik snap dat een FO zelf ook verliezen heeft en een eigen rendement, dat is ongeveer 97/98 procent. Dus als ik een motor op 50 hz instel met een fo levert dat niets op, haal ik uit jouw verhaal? Er wordt vaak gezegd dat een fo energiezuiniger is.

Benleentje;
Ja dat klopt.

Volgens mij worden de krachten bepaald door de kortsluitstromen (alleen de dynamische?) die er gaan lopen. Deze kun je berekenen aan de hand van een norm IEC 60909(?) bijvoorbeeld. Als je de stromen hebt kun je verder kijken naar de velden en de krachten die hierdoor onstaan.

Een FO enkel op 50Hz laten draaien levert niks op dan kan je net zo goed een softstarter nemen die regelt ook de aanloopstroom.

1. Ik heb een boek waar dit precies word uitgelegd. Mischien heb ik morgen even tijd om het op te zoeken. Is al weer even geleden;-) de (stationaire) kortsluitstroom kun je berekenen door: de netspanning gedeelt door de impedantie van het net(circuitimpedantie . Deze circuitimpedantie kun je berekenen of meten.
Een vuistregel is dat de 3fase kortsluitstroom(de grootst mogelijke kortsluitstroom/3 fase sluiting) ongeveer 2x zo groot is als de kortsluitstroom fase-nuL.
De kortsluitstroom kan echter nog beperkt worden door de voedende trafo, en evt nog door het middenspanningsnet. Hou Er ook rekening mee dat eventuele smeltpatronen de kortsluitstroom nog kunnen afkappen.
Zo dat was het even, ik ga slapen. Hoop dat t leesbaar is, heb t op de mobiel getypt.

Pardon?
Het opgenomen vermogen uit het E-net is afhankelijk van rendement, verliezen, maar vooral het afgegeven vermogen.
Een F.O. kan niets doen aan het afgegeven vermogen, maar wel aan het rendement van de motor.
Je F.O. bespaart het meeste als je motor maar ten dele belast wordt.

Afstanden tussen rails volgens mij 1 cm per kV

57 kA kortsluitstroom in een railsysteem is niet zon vreselijk hoge waarde..
Nu weet ik er weinig van, maar..
De kracht is afhankelijk van de afstand tussen de geleiders, maar ook de afstand dat ze langs elkaar lopen, dus zeg maar de gezamelijke lengte.

Op 20 april 2015 18:25:38 schreef timmie940:
1; Hoe kan ik de kracht die bij een kortsluiting optreed in een rail berekenen?
Ik heb een formule gevonden maar daar kom ik niet helemaal uit.
F= - (μ0-I^2)/(2* pi d)

waarbij:
μ0= 4π10-7 (koper)
I= stroom bij kortsluiting, na berekening zal er zo'n 57kA lopen (Ipk)
d= afstand tussen twee rails in mm

We pakken er een middelbare school natuurkundeboek bij:

Het magnetisch veld rond een geleider (1) is H= I₁/(2 pi d)
De magnetische fluxdichtheid is B= µ H
De kracht op een geleider (2) is F= B I₂ len
De kracht van de ene geleider op de andere is dus F= µ I₁ I₂ len / (2 pi d)

De waarde van µ hangt niet af van de geleider, maar van de tussenruimte. Voor lucht is dat wel ongeveer 4 pi × 10^-7.
Vullen we dat in, en nemen we ook aan dat I₁= I₂= I, dan komt er:
2 × 10^-7 I² len/d

Maar dan moet je dus wel d in meters invullen, en ook de lengte in meters meerekenen; F komt er dan in Newtons uit.

Dit geldt voor oneindig dunne geleiders. In werkelijkheid is voor de gebruikte strips het verband ingewikkelder, maar het scheelt niet veel.

Gebruik AUB 'I' als motorstroom niet 'S'

S=P+Q, S is het totale vermogen wat uit de bron getrokken wordt in volt-ampere, P is reele vermogensdeel van S, uitgedrukt in watt dat gedissipeerd wordt in een reele weerstand, Q is het reactieve (imaginaire) deel van het totale vermogen wat niet gedissipeerd wordt in een reele load maar door het reactieve deel van een load loopt. (en er dus wel moet zijn)
We betalen alleen voor P, maar de netbeheerder moet S maken en leveren. Zoiets als een mix van 100 appels en peren van de groenteboer ontvangen maar alleen voor de appels betalen.

Bob Pease demonstreerd in de Bob Pease show een zelfbouw powermeter die alleen P meet. Hij sluit daar een boormachine motor op aan waarbij de meter bijna op nul blijft staan. Free energie
(Bob Pease was een heel beroemde electronica ontwerper)

Zou er in de energie prijs niet een klein deel reactief vermogen zitten? Het lijkt met toch dat je als gebruiker of linksom of rechtsom toch altijd ervoor betaald.

Op 20 april 2015 22:48:38 schreef Toeternietoe:

57 kA kortsluitstroom in een railsysteem is niet zon vreselijk hoge waarde..

Toch wel een beetje veel… Dan kom je uit bij een trafo van 3000kVA, als ik dat zo uit de losse pols uitreken. Dat is geen normale distributietrafo, die vind je zo hier en daar in specifieke industriële toepassingen.
Een 630, met een kortsluitfaktor van rond 6%, geeft een kortsluitstroom op de klemmen van zo rond de 18000Amp

Mvdk,

De 58kA is de stootkortsluitspanning. Grofweg 2.5 maal de stationaire kortsluitstroom.
De trafo is 630 kVA 4% kortsluitspanning maakt 22.75 kA voor de stationaire kortsluitstroom.

Met frederick zijn antwoord ben ik al geholpen op één van mijn vragen:)

Iemand een idee voor de stootspanning?

Even inhaken op je vragen ivm de frequentie sturing.
Aan de ingang van een frequentie sturing staan normaal diodes om de tussenkring te voeden. Nu is een eigenschap van diodes dat die alleen maar geleiden als de spanning over de diode positief is. Dit wil dus zeggen dat er enkel stroom door de diode kan lopen die in faze is met de spanning. Het gevolg is dat de cos fi van de opgenomen stroom door een frequentie sturing altijd één is.

Naar de combinatie motor en frequentiesturing volgende bedenkingen :
- Energie besparen door een frequentie sturing kan voornamelijk doordat je belasting minder energie opneemt bij een lager toerental. Dus bij 50 Hz en een motor belasting die gelijk is aan 100% van het motor vermogen ga je niets winnen.
- Indien je motor te groot gekozen is voor je toepassing zou je een klein beetje energie kunnen winnen door de magnetisatie stroom van de motor te verminderen en dan uitsparen op de I2R verliezen van de stator. Dit wordt bij ventilatoren toegepast, maar meestal in het bereik beneden de 50 Hz.
- Indien men de boete die grote energie verbruikers betalen voor een slechte cos fi buiten beschouwing laat, en je vergelijkt twee motoren met eenzelfde asvermogen en eenzelfde rendement, maar met verschillende cos fi, dan ga je voor die twee motoren eenzelfde kostprijs aan energie betalen. Sluit je echter de motoren aan op een frequentiesturing, dan moet het reactief vermogen van de motoren geleverd worden door de condensatoren van de tussenkring.
Bij de motor met de laagste cos fi zal er het meest reactief vermogen vloeien tussen de stator wikkeling en de condensatoren uit de tussenkring van de frequentiesturing.
Bij deze laatste motor zullen de IGBT’s natuurlijk hogere stromen moeten schakelen en zal het rendement van het geheel motor + frequentiesturing het laagst zijn.
Het is dus van belang rekening te houden met zowel het rendement als de cos fi.
Opmerking : bij kleinere motoren (minder dan 37 kW) is de winst verwaarloosbaar.

Hoi pamwikkeling,

Maar er worden wel 'happen' uit de stroom genomen van het net. Dit zorgt toch voor een powerfactor?
Zou je de formule eens kunnen geven om het opgenomen vermogen te berekenen van de FO?
Ik zou zeggen:
S= P/(n*cos phi motor * powerfactor fo* n fo)

@Frederick
Dus met een stootkortsluitstroom van 58kA en een geleiderafstand van 150 mm over een lengte van 1 meter. Is de kracht tussen twee geleiders bijna 4500N? of is de afstand 'd' de hartafstand van de twee geleiders?

@iedereen;
Mijn vraag over lucht en kruipwegen heb ik terug kunnen vinden. In de IEC-61439-1 staan een drietal tabellen waarmee je dit kunt bepalen. Uit mijn hoofd tabel 1 ,10 en G.

of is de afstand 'd' de hartafstand van de twee geleiders?

De formule geldt voor oneindig dunne geleiders. In werkelijkheid is voor de gebruikte strips het verband ingewikkelder, maar het scheelt niet veel.
Met jouw gegevens komt de formule op 4485 N; dat is evenveel als het gewicht van bijna 460 kg.

De stroom die vanuit het net naar de frequentiesturing loopt, is de stroom die gebruikt wordt om de tussenkring condensatoren (met DC spanning) op te laden.
Het is inderdaad correct dat het stroom patroon in functie van de tijd er als "happen" of "konijnen oren" uit ziet.
Maar zelfs die konijnen oren hebben een powerfactor gelijk aan één.

Powerfactor is gedefinieerd als het actief vermogen gedeeld door het totaal vermogen waarbij het actief en totaal vermogen, de vermogens bevatten van het gehele spectrum.(lees al de hogere harmonischen)
Meet je enkel bij 50Hz dan spreek je over cos fi.

Het totaal vermogen is de vectoriele som van actief en reactief vermogen.

Doordat er een gelijkrichter zit voor je verbruiker, heb je alleen maar actief vermogen. Immers er loopt maar stroom als de diodes voorwaarts gepolariseerd zijn.
Dit in tegenstelling tot thyristoren, deze blijven stroom geleiden totdat de stroom nul geworden is. Dit is dus onafhankelijk van de polariteit van de spanning over de thyristor.

Vermits er enkele actief vermogen is dat door de gelijkrichter kan, is het reactief vermogen onbestaande en is het totaal vermogen gelijk aan het actief vermogen. De power factor zal dus actief/totaal zijn of dus één.

De juiste formule voor het opgenomen vermogen van een frequentiesturing kan ik je niet geven. Maar ik zou als volgt redeneren : de energie die uit het net gehaald wordt en naar de frequentiesturing loopt, wordt verdeeld over:
- de motor (= asvermogen van de motor / motorrendement)
- de tangens delta verliezen in de tussenkring condensatoren
- de warmte ontwikkeling door schakelverliezen in de IGBT's
- de opbouw van het reactief vermogen in het circuit tussenkring condensatoren en stator wikkelingen
- de energie nodig om de frequentie sturing te laten functioneren (vb koelventilator, voeding stuurprocessoren, etc, etc.)

De verhouding tussen deze is het rendement van de frequentie sturing.

Waar ik wel problemen mee heb is het reactief vermogen in het circuit tussenkring condensatoren en stator wikkeling.
Ik zou dit zien als een soort trillingskring, waarbij de energie steeds van condensator naar motor verplaatst wordt.
Maar als je in de elektronica een LC trillingskring maakt, dan sterft deze ook uit, de aanwezige energie in de trillingskring wordt opgesoupeerd door de I2R verliezen in de spoel en het niet ideaal zijn van de condensator en het blikpakket.

Dus vermoedelijk zal je voortdurend energie moeten blijven toevoegen aan je trillingskring. Vandaar dat je bij de combinatie motor + frequentie sturing, volgens mij, niet enkel rekening moet houden met het motor rendement, maar ook met de cos fi (lees power factor) van de motor.

Correct me if I'm terrible wrong.

@frederick

Het scheelt wel aanzienlijk of ik de hartafstand neem of de tussenafstand .
Welke is juist?

Uiteraard de hartafstand.
Maar, zoals gezegd, bij rechthoekige geleiders moet je corrigeren.

Als de smalle kanten van de strips naar elkaar kijken, is de kracht in werkelijkheid groter dan de berekende waarde.
Als de brede kanten naar elkaar kijken, dan is de kracht in werkelijkheid kleine dan de berekende waarde.

Gebruik eerst de formule en vermenigvuldig dan met K. Grafiek:

Bedankt Frederick, helemaal duidelijk nu.

Het enige waar ik nog mee aan het stoeien ben is de powerfactor van de frequentieregelaar.

De ene zegt dat er de powerfactor gelijk is aan één. en de andere zegt dat de powerfactor weldegelijk slecht kan zijn en zelfs lager dan de cos phi van een motor...

Heeft er iemand een hele duidelijke uitleg of een document of iets dergelijks?

Om je een beetje een beeld te geven, dit zijn beelden die ik getrokken heb met een fluke power analyser van een kraan waarbij alle bewegingen met FO's werden gevoed. Je ziet grote stroompieken op het moment dat de spanning die de tussenkring voedt het grootst is, op ongeveer 60 en 120 graden van de sinus meen ik. B6 mutatoren geleiden vanaf 30 t/m 150 graden van de sinus.

Aangezien ik de meting destijds voor iets anders uitvoerde heb ik de beelden alleen maar opgeslagen omdat ik ze wel interessant vond en van plan was ooit eens uit te zoeken wat het effect ervan was op mijn installatie. Helaas nooit aan toe gekomen, dus ik kan je er niet verder mee helpen, maar het schetst wel een mooi beeld.

De cos phi van een F.O. is ongeveer 1.
Je kunt het in de handleiding van de F.O. vinden.
Als het anders is dan 1 moet het vermeld worden,
Staat het nergens, dan is het (vrijwel) 1

Omdat ik het wel een interessante vraag vond, heb ik toch nog even mijn schoolboeken erbij gepakt (Elektronische vermogenscontrole van J Pollefliet). Hierin wordt de arbeidsfactor als volgt opgebouwd: arbeidsfactor = cos d * cos phi. Cos phi is bekend, cos d wordt beschreven als de stroom van de grondharmonische gedeeld door de totale stroom. Voor de cos d wordt bij een B6 mutator de factor 3/pi gegeven = 0,955. Aangezien we ervan uitgaan dat de cosinus phi 1 is, kunnen we dus zeggen dat de arbeidsfactor 0,955 is.

Bron: https://books.google.nl/books?id=94CLnBzn0QUC&pg=SA6-PA1&lpg=S…

hoofdstuk 8.13, 8.14 en 8.42

(Ik sta er trouwens van te kijken dat je grote delen van het boek gratis in kan kijken via google, kan me niet voorstellen dat de uitgever het zo bedoeld heeft, als dit als illegale download wordt beschouwd, graag de link weer verwijderen)

[Bericht gewijzigd door Gringo op zondag 26 april 2015 23:38:39 (13%)

Right, diverse malen ook over verbaasd. Iets meer info over de scans van Google Books: https://www.kl.nl/opinie/google-books-fair-use-in-de-vs-maar-europa-bl…

@ Gringo, Verwijzend naar je opmeting, als ik op het eerste zicht de golfvorm van spanning en stroom, ogenblikkelijk vermenigvuldig, dat heb ik het gevoel dat het ogenblikkelijke vermogen ofwel nul is ofwel positief.
Immers zowel spanning als stroom worden beide gelijktijd positief of negatief. En twee getallen met eenzelfde teken vermenigvuldigen geeft een positieve waarde.
Enkel rond de nuldoorgang van de stroom is er precies een kleine fazeverschuiving dus een reactief vermogen.

@pamwikkeling, ik ben er inderdaad vanuit gegaan dat de cos phi 1 is. Zeker aangezien de de diode alleen geleid tussen de 30 graden en 150 graden, moet je dus minstens een fase verschuiving hebben van 30 graden voordat je cosinus phi niet meer 1 is.

Hier trouwens nog een documentje dat ik destijds gemaakt had ter verklaring van de twee pieken. http://www.fileupload.nl/b10df9ac77cb9e0c