Blindvermogen
rick...@yahoo.com
vermogen is? Dit naar aanleiding van de powerfactor van verschillende
apparaten waar ik me recent wat in aan het verdiepen ben.
Rick.
P.
Ik weet jouw kennis niet, dus begin ik maar op basis.
Als je een weerstand aan 230V aansluit krijg je een wisselstroom die
precies in fase is met de spanning. Dit betekent dat geen
blindvermogen of schijnbaar vermogen is. Alles is echt en wordt echt
warmte.
Als je nu een condensator op de 230V aansluit wordt het heel anders.
Bij het oplopen van de netspanning vooraan de spannings-sinus loopt er
een stroom door de condensator, die laadt op. Zodra de netspanning de
top heeft bereikt, zal de condensator niet verder opladen, en zakt de
stroom naar 0A. Je ziet dat op het moment van door 0 gaan van de
netspanning de stroom door de condensator het grootst was, en dat hij
alweer 0 was op het moment dat de netspanning op zijn hoogste waarde
was. De stroompiek loopt daarmee 90 graden voor op de
netspanningspiek. Het faseverschil tussen spanning en stroom is 90
graden.
Er wordt in de condensator geen warmte gegenereerd. Alleen
spanning/stroom (of de component daarvan) die in fase is genereert
warmte. Voor de warmtegeneratie gebruiken we deze formule:
P = U * I * cos(phi)
Met P = vermogen, U = spanning, I = stroom, phi is de hoek tussen de
fases. Omdat bij een condensator dit 90 graden is is de cos(phi) = 0,
en de P (het echte vermogen) dus ook 0.
MAAR: er loopt wel een stroom door je kabel. En bijvoorbeeld door de
zekering in je meterkast. Stel dat je nu een condensator van 220 uF
(idioot groot) zou (kunnen) aansluiten, dan is de Xc = 1/(2*pi*f*c) =
14,5 Ohm (capacitief) en de stroom die loopt is 230/14,5 = 16A. Even
ervan uitgaand dat bij aansluiten je zekering niet ontploft...KNAL...
Er wordt geen warmte verstookt (uitgaan van ideale componenten) want
cos(phi) is nog steeds 0. Maar door je aansluitkabel loopt wel die
16A. Nog een beetje meer en je zekering klapt eruit, terwijl je geen
verbruik hebt! Ook de meter in de meterkast geeft niets aan! Dit is
overigens waarom de elektriciteitsmaatschappijen niet graag een sterke
cosinus phi zien. Het geeft een kabelbelasting.
Je LIJKT veel te verbruiken als je apart de stroom en spanning meet:
230V * 16 A = 3680 Watt. Dit is je blindvermogen. En in dit geval ook
schijnbaarvermogen. Maar er wordt dus niets warm.
Nu zetten we een weerstand en condensator in serie. En we kiezen een
weerstand met een kleinere weerstandwaarde dan de impedantie van de
condensator. Dan gaat de stroom nog maar een beetje voorlopen op de
spanning, en we hebben het zo gekozen dat bijvoorbeeld de phi
(fasehoek tussen de netspanning en de stroom) 60 graden is. Ik kies
dit omdat dan cos(phi) = 0.5, rekent makkelijk. En nu wordt het
vermogen dat warmte genereert: P = U * I * cos(phi) = 230 * I *
cos(60) = 115 * I. Bij 16A netstroom (je hebt een iets grotere C nodig
nu) kun je dan tot 1840 Watt warmte generenen. Dit is nu het
WERKELIJKE VERMOGEN. Het werkelijke vermogen is dus u*i*cos(phi) en
dat deel dat warmte genereert.
Als je echter met een universeelmeter los de netspanning en stroom
meet zie je 230V * 16A = 3680 Watt. Dit is het SCHIJNBAAR VERMOGEN.
Dit is dus gewoon U * I. Hier kun je niet echt veel mee.
Ik verlies ergens dur 3680 - 1840 Watt = 1840 Watt. Dit is het BLIND
VERMOGEN. Het aandeel dat bij de fasehoek van 90 graden hoort, ofwel
het deel dat g��n warmte genereert.
De definitie van blind vermogen is dus het vermogen dat bij een
weerstandlast, cos(phi) = 1, bij een bepaalde stroom zou horen. Het
bestaat dus niet echt, en je hoeft het niet te betalen. Maar: het
zorgt wel voor belasting van je aansluitkabels en zekeringen!
Bij spoelen en trafo's geldt precies hetzelfde. Alleen loopt de stroom
dan achter op de netspanning.
Je kunt enkele termen hierboven wel gebruiken om wat verder te
googelen.
Succes met je school...
P.
rick...@yahoo.com
Doordat de stroom en spanning uit fase lopen (in een hoek tov. elkaar)
kunnen ze op een willekeurig moment (t) maar een bepaald gedeelte in
Watt (P) omzetten omdat op dat moment niet de volle U en I beschikbaar
zijn.
Maar het blindvermogen (VA) moet dan toch wel opgewekt worden (alleen
wordt deze stroom niet aan het werk gezet (weerstand))? En je betaald
alleen maar voor de Watts, en niet de VA's. Ik krijg nu even
Eurotekens in mijn ogen, maar is het dan niet mogelijk om (zeg) een
voeding te maken met een powerfactor van 0,2? Of wil dat alleen maar
zeggen dat de voeding nog steeds x Watt levert/opneemt en de overige
80% verspilt aan blindvermogen, waardoor deze voeding alleen
ontzettend inefficiënt is?
Maar waarom zijn vele apparaten tegenwoordig uitgerust met voedingen
die een hele lage powerfactor hebben? Computervoedingen moeten
tegenwoorig bijna 90% efficiënt zijn, waarom hebben die kleine
voedingen dan zoveel sluipverbruik? Is dat wellicht de reden van de EU
regelgeving op dit gebied?
http://sound.westhost.com/articles/external-psu.htm
Is er een technische reden te noemen waardoor apparaten een slechte
powerfactor hebben? Ik dacht dat dit iets recents was (spaarlampen,
schakelende voedingen e.d.), maar een oude versterker van me heeft ook
een powerfactor van 0,52.
En als ik je verhaal nog eens lees dan oogt blindvermogen/schijnbaar
vermogen verlies bijna als kortsluiting. Of is dit ook deels zo
(waarbij de impedantie van de condensator de enige rem op de stroom
is)?
En wat is nu precies het verschil tussen blindvermogen en schijnbaar
vermogen? Ik begrijp dat dit twee zaken zijn die dicht bij elkaar
liggen, maar toch niet helemaal hetzelfde zijn.
Groeten,
Rick.
jjg
> Dus als ik het goed begrijp zit het zo:
>
> Doordat de stroom en spanning uit fase lopen (in een hoek tov. elkaar)
> kunnen ze op een willekeurig moment (t) maar een bepaald gedeelte in
> Watt (P) omzetten omdat op dat moment niet de volle U en I beschikbaar
> zijn.
>
> Maar het blindvermogen (VA) moet dan toch wel opgewekt worden (alleen
> wordt deze stroom niet aan het werk gezet (weerstand))?
Nee, in de centrale kost het ook niks. Want de generator draait met minder
weerstand. Behoud van energie heet dat.
Waarom de elektriciteitsbedrijven er desondanks niet dol op zijn is dat het
toch wel enige verliezen geeft, zoals hier door iemand anders al
uiteengezet is. Onder meer in de kabels (die gewoon ohmse weerstand hebben)
en dat kunnen ze niet in rekening brengen. Daarom tolereren ze het alleen
voor kleine apparaten...
> En je betaald
> alleen maar voor de Watts, en niet de VA's. Ik krijg nu even
> Eurotekens in mijn ogen,
Vergeet het maar. De wet van behoud van energie.
> maar is het dan niet mogelijk om (zeg) een
> voeding te maken met een powerfactor van 0,2? Of wil dat alleen maar
> zeggen dat de voeding nog steeds x Watt levert/opneemt en de overige
> 80% verspilt aan blindvermogen, waardoor deze voeding alleen
> ontzettend ineffici�nt is?
Juist. Je wint er niets mee. En ik denk dat er wel iets in je
aansluitvoorwaarden staat waardoor je er last mee gaat krijgen.
P.
>Dus als ik het goed begrijp zit het zo:
>
>Doordat de stroom en spanning uit fase lopen (in een hoek tov. elkaar)
>kunnen ze op een willekeurig moment (t) maar een bepaald gedeelte in
>Watt (P) omzetten omdat op dat moment niet de volle U en I beschikbaar
>zijn.
Ongeveer. Je moet het eigelijk zo zien: spoelen en conensatoren
absoberen geen energie, en daardoor krijg je die faseverschuiving.
Door de natuurkundige pricipes in die componenten. Het gaat wat ver om
hier met veldtheori�n te gaan werken, dat verklaart het wel.
>Maar het blindvermogen (VA) moet dan toch wel opgewekt worden (alleen
>wordt deze stroom niet aan het werk gezet (weerstand))? En je betaald
>alleen maar voor de Watts, en niet de VA's. Ik krijg nu even
>Eurotekens in mijn ogen, maar is het dan niet mogelijk om (zeg) een
>voeding te maken met een powerfactor van 0,2? Of wil dat alleen maar
>zeggen dat de voeding nog steeds x Watt levert/opneemt en de overige
>80% verspilt aan blindvermogen, waardoor deze voeding alleen
>ontzettend ineffici�nt is?
Je verspilt niks. Maar je krijgt ook niks. Want je kunt nijs met
blindvermogen omdat het in geite niet bestaat. We gebruiken die term
alleen maar om aan te geven hoe het met het rendenement en
kabalbelasting zit. Blindvermogen bestaat dus niet. Het is datgene wat
je NIET gegenereerd hebt door de faseverschuiving.
Je kunt een voeding met zeer slechte cos(phi) maken. Dan krijg je een
flinke stroom door je kabels. Let wel op dat eventuele koperverliezen
een weersrtand vormen, dus je genereert warmte in je kabel die je wel
betaalt. Je betaalt alle warmte die je maakt.
Die voeding is erg ineffici�nt. Je kunt er namelijk niets uithalen,
want dat deel moet je wel betalen.
>Maar waarom zijn vele apparaten tegenwoordig uitgerust met voedingen
>die een hele lage powerfactor hebben? Computervoedingen moeten
>tegenwoorig bijna 90% effici�nt zijn, waarom hebben die kleine
>voedingen dan zoveel sluipverbruik? Is dat wellicht de reden van de EU
>regelgeving op dit gebied?
>http://sound.westhost.com/articles/external-psu.htm
Belasting van de centrales en kabels. En stroom (geen energie)
leveren, maar er niet voor betaald krijgen.
>Is er een technische reden te noemen waardoor apparaten een slechte
>powerfactor hebben? Ik dacht dat dit iets recents was (spaarlampen,
>schakelende voedingen e.d.), maar een oude versterker van me heeft ook
>een powerfactor van 0,52.
De trafo is inductief. De ouderwetse jampotspaarlamp heeft net als je
TL een spoel in serie die inductief is.
Schakelende voedingen laden elko's op in de opgaande flank van de
sinus, waardoor de stroompiek ook wat naar voren schuift, eigenlijk is
het een piekvormige stroom. Alhoewel dat tegenwoordig wel beter gedaan
wordt.
Als je veel inductieve lasten op een net hebt, kun je er gewoon een
condensator bijzetten om de cos(phi) te verbeteren. Dat kost je geen
energie.
>En als ik je verhaal nog eens lees dan oogt blindvermogen/schijnbaar
>vermogen verlies bijna als kortsluiting. Of is dit ook deels zo
>(waarbij de impedantie van de condensator de enige rem op de stroom
>is)?
Nee, ik weet niet wat je bedoelt. De impedantie van een condensatot
moet je zien als een weertand, alleen werkt deze met faseverschuiving.
>En wat is nu precies het verschil tussen blindvermogen en schijnbaar
>vermogen? Ik begrijp dat dit twee zaken zijn die dicht bij elkaar
>liggen, maar toch niet helemaal hetzelfde zijn.
Schijnbaar is wat je meet als je los de spanning en de stroom meet,
dus zonder rekeing te houden met cos(phi).
Blindvermogen is het deel dat hoort bij de component (google maar voor
plaatjes) van het 90 graden deel van het schijnbare vermogen. En echte
vermogen het deel wat hoort bij het 0 graden deel van het vermogen.
P.
>
>Groeten,
>
>Rick.
Piet Beertema
> rick...@yahoo.com wrote:
> > Maar het blindvermogen (VA) moet dan toch wel opgewekt worden (alleen
> > wordt deze stroom niet aan het werk gezet (weerstand))?
>
> Nee, in de centrale kost het ook niks. Want de generator draait met
> minder weerstand. Behoud van energie heet dat.
> Waarom de elektriciteitsbedrijven er desondanks niet dol op zijn is
> dat het toch wel enige verliezen geeft, zoals hier door iemand anders
> al uiteengezet is. Onder meer in de kabels (die gewoon ohmse weerstand
> hebben) en dat kunnen ze niet in rekening brengen.
Er is nog een heel andere reden waarom elektriciteitsbedrijven er niet
dol op zijn: een te groot blindvermogen kan leiden tot een van het net
afvallen van een generator.
> Daarom tolereren ze het alleen voor kleine apparaten...
Schakel 10 miljoen spaarlampen aan en je hebt in totaal een gigantisch
blindvermogen...
-p
jjg
Vast wel.. gelukkig is het totale vermogen van alle stroomgebruikers nog
steeds een flink veelvoud daarvan. Hoewel... gelukkig? Hier in Duitsland
worden zelfs huizen elektrisch verwarmd, ongetwijfeld zuiver ohms, maar ik
betwijfel of we die kant op moeten. Aan de andere kant, het opladen van
elektrische auto's komt er wellicht ook aan; dat zal waarschijnlijk ook wel
ohms zijn. Hoe dan ook, ik denk dat de elektroboeren dat echt wel bewaken,
en ze zullen er ongetwijfeld iets op vinden, bij voorkeur ten koste van de
klant :-(
Dombo
> Piet Beertema wrote:
>
>> jjg wrote:
>>> rick...@yahoo.com wrote:
>>>> Maar het blindvermogen (VA) moet dan toch wel opgewekt worden (alleen
>>>> wordt deze stroom niet aan het werk gezet (weerstand))?
>>> Nee, in de centrale kost het ook niks. Want de generator draait met
>>> minder weerstand. Behoud van energie heet dat.
>>> Waarom de elektriciteitsbedrijven er desondanks niet dol op zijn is
>>> dat het toch wel enige verliezen geeft, zoals hier door iemand anders
>>> al uiteengezet is. Onder meer in de kabels (die gewoon ohmse weerstand
>>> hebben) en dat kunnen ze niet in rekening brengen.
>> Er is nog een heel andere reden waarom elektriciteitsbedrijven er niet
>> dol op zijn: een te groot blindvermogen kan leiden tot een van het net
>> afvallen van een generator.
>>
>>> Daarom tolereren ze het alleen voor kleine apparaten...
>> Schakel 10 miljoen spaarlampen aan en je hebt in totaal een gigantisch
>> blindvermogen...
>
> Vast wel.. gelukkig is het totale vermogen van alle stroomgebruikers nog
> steeds een flink veelvoud daarvan. Hoewel... gelukkig? Hier in Duitsland
> worden zelfs huizen elektrisch verwarmd, ongetwijfeld zuiver ohms, maar ik
> betwijfel of we die kant op moeten.
In Frankrijk zie dat ook veel, niet zo gek als je bedenkt dat ze daar
niet op een aardgasbel zitten en ook niet vies zijn van kernenergie.
> Aan de andere kant, het opladen van
> elektrische auto's komt er wellicht ook aan; dat zal waarschijnlijk ook wel
> ohms zijn.
Lijkt me sterk dat dat een ohmse belasting zal zijn, al zullen er wel
(gezien het enorme vermogen dat nodig is om de accu's binnen een
redelijke tijd te kunnen opladen) wel de nodige maatregelen genomen
moeten worden om de poer factor een beetje fatsoenlijk te houden.
Ruben van der Leij
> Schakel 10 miljoen spaarlampen aan en je hebt in totaal een gigantisch
> blindvermogen...
Gelukkig is 'HPF CFL' al een paar jaar het buzzword binnen het
spaarlampenwereldje.
--
Ruben
Harrison's Postulate: For every action, there is an equal and opposite criticism.
maa...@wf.dd.invalid
> On Fri, 15 May 2009 10:11:56 +0200, P. <dit3_werk...@hotmail.com> wrote:
>>Als je veel inductieve lasten op een net hebt, kun je er gewoon een
>>condensator bijzetten om de cos(phi) te verbeteren. Dat kost je geen
>>energie.
> Stel, je hebt een groot bedrijf met honderden werkstations en een 'slechte cos
> phi.'
> Je zet daar condensatoren bij. 's Avonds gaan de PC's uit en gaan de afwassers
Als je bij PC's condensatoren bijzet wordt de powerfactor alleen nog maar
beroerder, het energiebedrijf springt een gat in de lucht als de afwassers
dan eindelijk aangaan... Hoewel die vooral ohms zullen zijn dus echt goed
gaat het dan nog steeds niet.
--
Met vriendelijke groet,
Maarten Bakker.
Piet Beertema
> Gelukkig is 'HPF CFL' al een paar jaar het buzzword binnen
> het spaarlampenwereldje.
Buzzwords doen technisch niets.
-p
P.
>On Fri, 15 May 2009 10:11:56 +0200, P. <dit3_werk...@hotmail.com> wrote:
>
>
>>Als je veel inductieve lasten op een net hebt, kun je er gewoon een
>>condensator bijzetten om de cos(phi) te verbeteren. Dat kost je geen
>>energie.
>
>Kun je daar wat meer over vertellen?
>Stel, je hebt een groot bedrijf met honderden werkstations en een 'slechte cos
>phi.'
>Je zet daar condensatoren bij. 's Avonds gaan de PC's uit en gaan de afwassers
>aan in de keuken, met een heel ander soort belasting.
>Moeten die condensatoren dan afschakelen, ik bedoel, hoe werkt dat?
>Bert
In een ander deel schreef ik al dat elkos met diodes op de opgaande
flank opladen, net als een C dus. Het is een soort impulsvormige
condensator voor het net. Dit is niet met een condensator te
compenseren.
Wel kun je inductieve lasten ermee compenseren.
Compensati wordt gedaan voor een gemiddelde. Als er een fabriek met
erg veel machines is (inductief) kan er wel een C geplaatst worden die
vast is. Waardoor er 's nachts wel wat stroom loopt door de kabel,
maar dat is dan nog altijd minder dan het verlies overdag.
Vaak zie je compensatie IN een apparaat. Bekend voorbeeld is een TL
lamp. Dan schakel je de C gewoon mee.
P.
Ruben van der Leij
>> Gelukkig is 'HPF CFL' al een paar jaar het buzzword binnen
>> het spaarlampenwereldje.
> Buzzwords doen technisch niets.
Correct. Maar m'n spotgoedkope Ikea spaarlampen hebben een cos-φ van 0.85,
dus het is meer dan een buzzword. Wat wel een beetje voor de hand ligt.
Ruben van der Leij
> Als je bij PC's condensatoren bijzet wordt de powerfactor alleen nog maar
> beroerder,
Een goede moderne PC-voeding trekt een sinus-vormige stroom uit het lichtnet
die redelijk in fase is met de spanning. Ze moeten wel, om maatregelen van
overheidszijde te ontlopen.
maa...@wf.dd.invalid
> On 2009-05-16, maa...@wf.dd.invalid <maa...@wf.dd.invalid> wrote:
>> Als je bij PC's condensatoren bijzet wordt de powerfactor alleen nog maar
>> beroerder,
> Een goede moderne PC-voeding trekt een sinus-vormige stroom uit het lichtnet
> die redelijk in fase is met de spanning. Ze moeten wel, om maatregelen van
> overheidszijde te ontlopen.
Klopt, die zijn tegenwoordig gecompenseerd. De oudere met een dikke spoel,
de nieuwere volelectronisch met een voorregelaar. Waar ik echter op
doelde, was dat schakelende voedingen over het algemeen de capacitieve
kant op gaan en je dus met een spoel moet compenseren en niet met een
condensator.
Satkijker
>> condensator bijzetten om de cos(phi) te verbeteren. Dat kost je geen
>> energie.
>
> Stel, je hebt een groot bedrijf met honderden werkstations en een 'slechte cos
> phi.'
> Je zet daar condensatoren bij. 's Avonds gaan de PC's uit en gaan de afwassers
> aan in de keuken, met een heel ander soort belasting.
> Moeten die condensatoren dan afschakelen, ik bedoel, hoe werkt dat?
>
>
> Bert
Kijk eens op:
Piet Beertema
> >> Gelukkig is 'HPF CFL' al een paar jaar het buzzword binnen
> >> het spaarlampenwereldje.
>
> > Buzzwords doen technisch niets.
>
> Correct. Maar m'n spotgoedkope Ikea spaarlampen hebben een
> een beetje voor de hand ligt.
Even een Flipse gemeten die zich "genie" noemt.
Volgens opgave 14W, en dat klopt ook.
De cosphi is 0,64.
-p