Immer wieder kommt es vor, dass wir die Leistung in den entsprechenden Strom oder Strom in Leistung umrechnen müssen. Bei normalem einphasigen Wechselstrom ist das keine Hürde, bei Drehstrom hingegen müssen wir einiges beachten. Hier steht, wie diese Umrechnung für Drehstrom , also dreiphasigen Wechselstrom funktioniert.

Grundlage ist die Formel: P = U x I x cosφ (Wirkleistung in KW)

  • P – ist die Wirkleistung in Watt oder Kilowatt (W bzw. KW)
  • U – Spannung in Volt (V)
  • I – Strom in Ampére (A)
  • cosφ Wirkleistungsfaktor(dimensionslos)

Die Sache mit dem Strom ist für Viele nicht so einfach. Da sind 3 Phasen aber nur eine Leistungsangabe. Der Strom, die Spannung und dann noch die Fragen:

  • Wie errechne ich den Strom im Drehstromnetz, wenn ich die Leistung kenne?
  • Wie errechne ich die Leistung, wenn ich die Sicherungsstärke kenne?

Erklärung


3 Phasen-Drehstrom wird in Drehstromgeneratoren “produziert”, das hat zur Folge, dass die Wicklungen für jede der 3 Phasen konstruktiv um 120 Grad versetzt sein müssen. Dadurch wird ein Drehfeld erzeugt, deshalb heißt es “Drehstrom”.  (3 x 120 Grad = 360 Grad also eine volle Umdrehung des Generatorläufers)

Technische Erklärung


Das bedeutet natürlich, dass die Spannung gleichzeitig in jeder Phase erzeugt wird, aber die einzelnen Phasen nicht gleichzeitig, sondern nacheinander das Maximum durchlaufen, wie gesagt, immer um 120 Grad versetzt wie sie sehen. Wenn wir unter diesem Blickwinkel auf die Leistung eines Verbrauchers schauen, dann können wir feststellen, die Leistung bezieht sich immer auf alle Phasen, also auf die Gesamtanlage und jetzt kommt die Wurzel aus der Zahl 3 ins Spiel, weil, wie gesagt, 3 Phasen im Generator konstruktiv, um je 120 Grad “verdreht” sind…

Mathematische Herleitung


Der Einfachheit halber können Sie so rechnen: 230 Volt x 1,73 ≈ 400 Volt. Die mathematische Herleitung sehen sie auf dem Bild.

Die Wurzel aus 3 = 1,73205080756888…, wir rechnen mit 1,73

Beispiel: Strom bei 258 KW Wirkleistung

Nun wollen wir den Strom berechnen, der bei z.B. 258 KW (258.000 Watt) fließt.

Da: P = U x I x cosφ   ….ist (cosφ = Wirkleistungsfaktor), wir den cosφ weglassen können, weil wir schon die Wirkleistung haben, berechnen wir den Strom mit der Formel: I = P / U / 1,73

Also:  I = 258.000 VA : 400 V : 1,73 = 373 Ampére auf jeder Phase.

Anders dargestellt:

Da es sich bei der Leistungsangabe um die Wirkleistung (P) handelt, in die der Wirkleistungsfaktor (cosφ) schon eingerechnet ist, brauchen wir die Scheinleistung (S), also: S = P / cosφ   für die Bemessung des eSavers nicht betrachten.

Wirkleistung bei 3 x 160 Ampére

Bei Hauptsicherungen von 3 x 160 Ampére können wir den passenden eSaver direkt aus der Liste ablesen. Wenn wir die Leistung berechnen möchten, dann nehmen wir die bereits schon erwähnte und allseits bekannte Formel: P = U x I x cosφ


Diese Formel gilt aber nur für einphasigen Wechselstrom!

Wollen wir die Leistung für “Drehstrom” berechnen, kommt wieder die Wurzel aus 3 ins Spiel, dann gilt die Formel:

P = U x I x 1,73 x cosφ


Im Beispiel für Hauptsicherungen 3 x 160 Ampére bedeutet das:

P = 400 V x 160 A x 1,73 x cosφ - nehmen wir den cosφ mit 0,96 an, ergibt sich folgende Rechnung:

P = 400 V x 160 A x 1,73 x 0,96 = 99.648 Watt = 99,648 KW also ≈ 100 KW – (TF 100)

Zur richtigen Bemessung des eSavers ist es wichtig, dass wir mit der Normspannung von 400 Volt rechnen. Ist die tatsächliche Spannung an den Hauptsicherungen höher, ist natürlich auch die Leistung höher, die von der Anlage gezogen wird. Ist die tatsächliche Spannung geringer, ist natürlich auch die Leistung geringer, die von der Anlage gezogen wird. Die Spannung geht quadratisch in die Leistung ohmscher Verbraucher ein, das ist ein Prinzip des eSavers, den wir uns zu nutze machen, bei induktiven Lasten wie Antrieben, durchlaufen wir eine Wannenkurve bei steigender oder fallender Spannung ohne das sich das Drehmoment an der Welle verändert, das ist das zweite Prinzip, das wir uns beim eSaver zu nutze machen.


Der eSaver wird, wie alle Geräte, für den kompletten Normspannungsbereich ausgelegt, für die Bemessung wird aber immer der Mittelpunkt des Normspannungsbereiches gewählt und der liegt bei 400 Volt.


Sollten Sie weiter spezielle Fragen haben, so mailen Sie ihre Frage kurz an Herrn Michael Hartmann: michael.hartmann@esaver.eu.