Was ist ein leistungsfaktor?

Gefragt von: Paula Keßler  |  Letzte Aktualisierung: 25. Februar 2021
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Als Leistungsfaktor bezeichnet man in der Elektrotechnik das Verhältnis vom Betrag der Wirkleistung P zur Scheinleistung S. Das Verhältnis wird in folgender Formel ausgedrückt: {\displaystyle {\text{Leistungsfaktor}}=\lambda ={\frac {|P|}{S}}} Der Leistungsfaktor kann zwischen 0 und 1 liegen: 0 \leq \lambda \leq 1

Was versteht man unter dem Leistungsfaktor?

Der Leistungsfaktor, Power Factor (PF), ist ein Maß für die induktive oder kapazitive Belastung, die sich bei sinusförmigen Spannungen in der Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung ausdrückt. Mathematisch handelt es sich um den Quotienten aus Wirkleistung (P) und Scheinleistung (S).

Warum kann der Leistungsfaktor nur gleich 1 oder kleiner sein?

Der Leistungsfaktor kann zwischen 0 und 1 liegen. Bei sinusförmigen Strömen stimmt der Wirkleistungsfaktor mit dem Kosinus (cos φ) überein. ... Bei gleichbleibender Wirkleistung und gleichbleibender Spannung sind die Scheinleistung und der Strom umso kleiner, je größer der Wirkleistungsfaktor cos φ ist.

Was gibt cos phi an?

cos ϕ (="phi")

Dieser gibt an, wie die tatsächliche Wirkleistung (P) und die Scheinleistung (S) im Verhältnis zueinanderstehen. Der Wert kann dabei zwischen 0 und 1 liegen.

Warum darf man nicht auf 1 kompensieren?

In der Praxis läuft es so, daß man Anlagen/Gebäude sicher nicht auf CosPhi=1 kompensiert, da erstens mal Spannungsspitzen auftreten können, 2. aber die benötigte Blindleistung für cosPhi=1 unnötige Kosten annimmt.

Leistungsfaktor, Wirkfaktor und Blindfaktor - Wechselstrom - einfach und anschaulich erklärt

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Was passiert wenn man überkompensiert?

Bei einer Überkompensation ist am Generator der Cos Phi nicht mehr 1 sondern schon kapazitiv. Nun muß der Generator kapazitive Blindleistung erzeugen. Eine Serienkompensation ist auch möglich. Hierbei tritt die gefürchtete Serienresonanz mit Überspannung auf.

Warum muss man kompensieren?

Der Sinn von Kompensation ist es, die vom Netz aufgenommene induktive Blindleistung, die nötig ist, um z. B. ein Magnetfeld eines Motors aufzubauen oder bei einem Transformator, darüber zu begrenzen, dass die Energie nach Abbau des Feldes in einem Kondensator zwischengespeichert wird.

Wie berechnet man die Blindleistung?

Berechnung
  1. Scheinleistung (S – Einheit VA) S=U∙I | S=√(Q²+P² )
  2. Wirkleistung (P- Einheit W) P=U∙I∙cosφ=S∙cosφ | P=√(S²-Q² )
  3. Blindleistung (Q – Einheit var) Q=U∙I∙sinφ=S∙sinφ | Q=√(S²-P² )

Wie ändert sich der cos phi bei Belastung eines Transformators?

Zwischen Strom und Spannung entsteht dadurch eine zeitliche Verschiebung, diese Verschiebung entspricht dem Phasenwinkel cos Phi. Die bei einer Trafoschaltung auftretenden Wirkleistungen entstehen durch Ummagnetisierungsverluste, Ohmsche Verluste in den Kupferleitungen, Verbrauchte Leistung auf der Sekundärseite.

Wieso hat ein ohmscher Verbraucher einen cos phi von 1?

Das sagt aus, wie viel von der gesamten Leistung Wirkleistung bzw. Blindleistung(Scheinleistung) ist. Bei einem cos phi von 1 hast du einen reinen ohmschen Verbraucher, also keine Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung.

Wann ist cos phi 1?

Grenzwerte. In Stromkreisen mit rein ohmscher Last (P=S), z.B. bei ausschließlicher Verwendung von Wärmegeräten oder Glühlampen, ist der Leistungsfaktor cos φ = 1.

Was erreicht man durch eine blindleistungskompensation?

Bei der Blindleistungskompensation (BLK), auch Blindstromkompensation genannt, wird in Wechselspannungsnetzen die unerwünschte Verschiebungsblindleistung und der damit verbundene Blindstrom von elektrischen Verbrauchern reduziert.

Warum wird Blindleistung kompensiert?

Blindleistung tritt nur bei Wechsel- und Drehstrom auf. Sie hat zur Folge, dass elektrische Energie zwischen Erzeuger und Verbraucher ohne Nutzeffekt hin- und herpendelt. Das belastet die Leitungen, Transformatoren und den eigenen Geldbeutel. Abhilfe schafft hier die Blindleistungskompensation.

Was versteht man unter Blindleistung?

Weil die Leistung zum Aufbau eines Feldes bei dessen Abbau wieder ans Netz zurückgegeben wird (von Verlusten abgesehen) bezeichnet man diese Leistung als Blindleistung. Ein Motor beispielsweise baut in den Spulen dauernd Magnetfelder auf und ab.

Was geschieht wenn ein Transformator an eine zu große Spannung angeschlossen wird?

„Belasteter“ Transformator

Wenn eine elektrische Last an die Sekundärwicklung eines Transformators angeschlossen wird und die Belastung des Transformators daher größer als Null ist, fließt ein Strom in der Sekundärwicklung und an die Last ab.

Wie berechnet man einen Transformator?

Transformator: Formeln
  1. Formel: U1 : U2 = N1 : N2
  2. "U1" ist die Spannung an der ersten Spule in Volt.
  3. "U2" ist die Spannung an der zweiten Spule in Volt.
  4. "N1" ist die Windungszahl der ersten Spule.
  5. "N2" ist die Windungszahl der zweiten Spule.

Welche Verluste hat ein Transformator?

Zusammenfassung. In einem Transformator haben wir zweierlei Arten von Verlusten: erstens die von der magnetischen Hysteresis herrührenden und zweitens die von der sowohl in den Eisen- als auch in den Kupfermassen auftretenden Stromwärme herrührenden Verluste.

Wie entsteht induktive Blindleistung?

Induktive Blindströme entstehen u. a. durch elektromagnetische Effekte in Spulen von Elektromotoren sowie. Kapazitiver Blindstrom, der etwa in den Kondensatoren (Energiespeichern) einer Blindstromkompensationsanlage erzeugt wird.

Wie berechnet man den Leistungsfaktor?

Das gibt uns also: Leistungsfaktor = Wirkleistung / Scheinleistung oder p.f. = W/VA. Dann ist der Kosinus des resultierenden Winkels zwischen Strom und Spannung der Leistungsfaktor. Generell wird der Leistungsfaktor als Prozentsatz ausgedrückt, z.B. 95%, kann aber auch als Dezimalwert ausgedrückt werden, z.B. 0,95.

Was bezahlt man Wirkleistung oder scheinleistung?

Das hat einen einfachen Grund: Wenn eine bestimmte Grenze überschritten wird, müssen die Verbraucher die in der Scheinleistung enthaltene Blindleistung bezahlen. Denn die Energieversorger müssen die Scheinleistung übertragen, damit die Verbraucher die Wirkleistung nutzen können.