Elektrische Leistungsmessung Elektrische Verluste und Wirkungsgrade präzise messen

Für ein effektives Energiemanagement ist die Betrachtung der gesamten Energiekette erforderlich. Ein wichtiger Teilaspekt ist der Wirkungsgrad der eingesetzten Produkte. Es treten elektrisch-mechanische oder elektrisch-elektrische Teilwirkungsgrade auf. Die Vergleichszahlen der Hersteller geben nur bedingt Auskunft, denn auch die Umgebungsvariablen sind entscheidend.

Anbieter zum Thema

Schulz-Electronic GmbH

Bicker Elektronik GmbH

Keysight Technologies Deutschland GmbH

YOKOGAWA Deutschland GmbH Niederlassung Herrsching Test- und Messtechnik

Bei Haushaltsgeräten und Produkten der Informationstechnologie treten die so genannten Standby-Verluste auf. Durch ihre millionenfache Verbreitung verursachen sie einen enormen, aber nutzlosen Energieverbrauch. Entgegenwirkende gesetzliche Regelungen sind bereits auf den Weg gebracht, wie das „0,5- bzw. 1-Watt-Gesetz“. Das Nähere regeln Normen wie die IEC 62301, die auch Mindestanforderungen an die Messtechnik vorgeben.

Wirkungsgradmessung elektrisch-elektrisch

Die Standardaufgabe für die Messtechnik stellt sich wie folgt dar: Man bestimme den Wirkungsgrad, also das reziproke Verhältnis zwischen Eingangs- und Ausgangswirkleistung bzw. die Verlustleistung. Mit anderen Worten die Differenz der Größen. Dies klingt einfach, ist in der Praxis aber komplizierter als vermutet. Das Problem liegt darin, dass die Verluste auf Grund der gänzlich verschiedenen Spannungs- und Stromverläufe auf Primär- und Sekundärseite nicht direkt von einem Leistungsmessgerät bestimmt werden können.

Nur eine separate und möglichst simultane Messung beider Leistungen mit anschließender Berechnung liefert das gewünschte Ergebnis. Häufige Anwendungsfälle dafür sind Wechselrichter in der Fotovoltaik oder Umrichter in der hybriden Antriebstechnik bzw. bei E-Mobilen mit Einspeisung DC, Ausgang 1-phasig oder 3-phasig AC.

Hinzu kommen die heute erreichbaren hohen Wirkungsgrade von >95%: Die Differenz zwischen Eingangs- und Ausgangsleistung wird mit zunehmenden Wirkungsgrad immer geringer, so dass bereits kleine Messfehler zu einer großen Verfälschung des Ergebnisses führen. Abhilfe besteht nur darin, hochgenaue Messgeräte und ggf. Wandler einzusetzen, die mit einem entsprechendem Investitionsaufwand verbunden sind.

(ID:340585)