Wie gerechnet wird
Der Rechner ermittelt den Bemessungsstrom, den Auslegungsstrom, die Scheinleistung und die Blindleistung einer elektrischen Anlage. Ausgehend von der abgegebenen Leistung Pab und dem Wirkungsgrad η wird zunächst die elektrische Aufnahmeleistung Pel bestimmt:
Pel = Pab / η
Der Bemessungsstrom I hängt von der Stromart ab:
- Gleichstrom (DC):
I = Pel / U
- Wechselstrom (AC) 1-phasig:
I = Pel / (U · cos φ)
- Drehstrom (AC) 3-phasig:
I = Pel / (√3 · U · cos φ)
Die Scheinleistung S ergibt sich aus:
S = Pel / cos φ (bei DC: S = Pel)
Die Blindleistung Q wird berechnet als:
Q = √(S2 – Pel2) (bei DC: Q = 0)
Der Auslegungsstrom Isafety berücksichtigt den Sicherheitsfaktor SF:
Isafety = I · SF
Alle Ergebnisse werden auf zwei Nachkommastellen gerundet.
Annahmen
- Es wird von sinusförmigen Spannungen und Strömen ausgegangen.
- Der Wirkungsgrad bezieht sich auf das Verhältnis von abgegebener mechanischer zu aufgenommener elektrischer Leistung.
- Der Sicherheitsfaktor wird auf den berechneten Nennstrom angewendet.
- Die Spannung wird als konstant angenommen (Nennspannung).
- Der Leistungsfaktor cos φ wird als konstant angenommen.
- Bei Gleichstrom wird der Leistungsfaktor ignoriert (cos φ = 1).
Rechenbeispiel
Stromart = 3 (Drehstrom), Spannung U = 400 V, abgegebene Leistung Pab = 10.000 W, Leistungsfaktor cos φ = 0,95, Wirkungsgrad η = 0,95, Sicherheitsfaktor SF = 1,25.
Zuerst die elektrische Aufnahmeleistung:
Pel = 10.000 W / 0,95 ≈ 10.526,32 W
Bemessungsstrom für Drehstrom:
I = 10.526,32 W / (√3 · 400 V · 0,95) ≈ 15,99 A
Scheinleistung:
S = 10.526,32 W / 0,95 ≈ 11.080,33 VA
Blindleistung:
Q = √((11.080,33 VA)2 – (10.526,32 W)2) ≈ 3.459,83 var
Auslegungsstrom mit Sicherheitsfaktor:
Isafety = 15,99 A · 1,25 ≈ 19,99 A
Die Ergebnisse stimmen mit den angegebenen Werten überein.
Praktische Hinweise
Verwenden Sie diesen Rechner, um die erforderliche Absicherung und Kabelquerschnitte für Motoren, Transformatoren oder andere Verbraucher zu dimensionieren. Der Auslegungsstrom ist maßgeblich für die Wahl von Leitungen und Sicherungen. Für die genaue Leitungsdimensionierung nutzen Sie auch den Leitungsquerschnitt-Rechner. Bei der Planung einer Wärmepumpe kann der Heizkosten-Vergleich helfen. Achten Sie darauf, dass der Sicherheitsfaktor den Betrieb unter erschwerten Bedingungen abdeckt (z. B. Umgebungstemperatur, Häufung von Leitungen).
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