Elektromeister Elektriker Forum - Fachwissen teilen und lernen

Du hast den Auftrag erhalten, die elektrische Anlage einer Schreinerei zu optimieren, um die Energiekosten zu senken und die Netzqualität zu verbessern. Ein wesentlicher Verbraucher ist eine große Hobelmaschine, die von einem Drehstrom-Asynchronmotor angetrieben wird. Dieser Motor läuft im Dauerbetrieb und verursacht durch seinen induktiven Charakter eine hohe Blindleistungsaufnahme, was zu einem schlechten Leistungsfaktor führt. Dein Ziel ist es, den Leistungsfaktor durch den Einsatz einer Parallelkompensation zu verbessern.

Folgende Daten sind für den Motor bekannt:
* Nennwirkleistung P = 22 kW
* Nennspannung U = 400 V (Dreieckschaltung am Netz)
* Nennstrom I = 45 A
* Frequenz f = 50 Hz

Die Schreinerei strebt einen Leistungsfaktor von mindestens cos phi = 0,95 an, um Strafzahlungen des Energieversorgers zu vermeiden. Der aktuelle Leistungsfaktor der Gesamtanlage ist unbekannt, aber der Motor ist der größte Blindleistungsverbraucher. Du sollst daher für diesen Motor die notwendige Blindleistung und die Größe des Kompensationskondensators (in Mikrofarad pro Phase) berechnen, der in Dreieckschaltung parallel zum Motor geschaltet werden soll. Berücksichtige dabei, dass der Motor unter Volllast betrieben wird.

Berechne:
1. Den aktuellen Leistungsfaktor cos phi des Motors.
2. Die aktuelle Scheinleistung S des Motors.
3. Die aktuelle Blindleistung Q des Motors.
4. Die Zielblindleistung Q_neu, die nach der Kompensation erreicht werden muss, um den gewünschten Leistungsfaktor von 0,95 zu erzielen.
5. Die zu kompensierende Blindleistung Q_C.
6. Die Kapazität C pro Phase des Kompensationskondensators.

Wünsche als User viel Spaß und Erfolg beim Lösen der Aufgabe.

Lösung mit Rechenweg und LaTeX-Formeln: