Drehstromleistung Rechner
Aus einer Leiterspannung, einem Leiterstrom und einem Leistungsfaktor erhältst du Schein-, Wirk- und Blindleistung, die jede symmetrische Drehstromlast beschreiben.
Drei Eingaben, drei Antworten
Gib Leiterspannung, Leiterstrom und Leistungsfaktor ein und der Rechner liefert auf einmal die Scheinleistung (√3·V_L·I_L), die Wirkleistung (× pf) und die Blindleistung (√(S²−P²)).
Nur symmetrische Lasten
Die √3-Formel setzt ein symmetrisches System voraus — gleiche Leiterspannung und gleicher Leiterstrom in allen drei Phasen. Unsymmetrische Lasten brauchen eine Berechnung je Phase.
Was ist ein Drehstromleistung-Rechner?
Leitergrößen rein, ganzes Leistungsbild raus
Ein Drehstromleistung-Rechner macht aus drei Größen — der Leiter-Leiter-Spannung, dem Leiterstrom und dem Leistungsfaktor — die Zahlen, die das Verhalten einer symmetrischen Drehstromlast beschreiben: wie viel Gesamtkapazität das System trägt (Scheinleistung, in VA), wie viel davon nutzbare Arbeit leistet (Wirkleistung, in W) und wie viel nur zwischen Quelle und Last hin und her pendelt (Blindleistung, in VAR). Drehstrom ist das Rückgrat von Motoren, Pumpen, Klimatechnik und Industriemaschinen, daher greifen Elektriker und Ingenieure zu diesen drei Werten, wenn sie Kabel, Sicherungen und Transformatoren auslegen.
Gib Leiterspannung, Leiterstrom und Leistungsfaktor ein, um Schein-, Wirk- und Blindleistung sofort zu erhalten.
Drei kurze Formeln, alle aus der Leiterspannung V_L, dem Leiterstrom I_L, dem Leistungsfaktor pf und der Konstante √3 (etwa 1,732) gebildet.
P = √3 × V_L × I_L × pfDie Scheinleistung ist das mit √3 skalierte Produkt der Leitergrößen: S = √3 × V_L × I_L. Multipliziere mit dem Leistungsfaktor und du erhältst die Wirkleistung — die nutzbare Arbeit, P = S × pf. Die Blindleistung ist, was übrig bleibt, wenn du den Wirkanteil vektoriell von der Scheinleistung abziehst: Q = √(S² − P²). Das √3 (die Wurzel aus drei) erscheint, weil die Leiter-Leiter-Spannung im Drehstromsystem das √3-Fache der Strangspannung ist.
Angenommen, du hast eine symmetrische Last an einer 400-V-Leitung, die 10 A bei einem Leistungsfaktor von 0,8 zieht.
Scheinleistung
√3 × 400 × 10 = 6928,203230 VA — die Gesamtkapazität, die das System trägt.
Wirkleistung
6928,203230 × 0,8 = 5542,562584 W — die geleistete nutzbare Arbeit.
Blindleistung
√(6928,203230² − 5542,562584²) = 4156,921938 VAR — der Anteil, der zwischen Quelle und Last pendelt.
Die drei Ergebnisse beantworten drei verschiedene praktische Fragen. Die Scheinleistung (etwa 6928,20 VA bei 400 V, 10 A) ist die Gesamtlast, für die Versorgung, Kabel und Transformator ausgelegt sein müssen — danach dimensionierst du die Technik, weshalb Transformatoren und Generatoren in kVA und nicht in kW angegeben werden. Die Wirkleistung (etwa 5542,56 W) ist der Anteil, der wirklich Arbeit leistet: einen Motor drehen, ein Element heizen, eine Last heben. Die Blindleistung (etwa 4156,92 VAR) leistet keine Nettoarbeit, fließt aber dennoch durch die Leiter, erwärmt sie und zehrt an der Kapazität. Der Leistungsfaktor verknüpft beides: ein pf von 0,8 bedeutet, dass nur 80 % der getragenen Kapazität nutzbar sind, ein niedriger Leistungsfaktor verschenkt also Reserve und führt oft zu einem Aufschlag des Netzbetreibers. Schiebst du den Leistungsfaktor Richtung 1 (mit Kompensationskondensatoren), steigt die Wirkleistung Richtung Scheinleistung, während die Blindleistung gegen null sinkt.
Die Formeln sind exakt für den beschriebenen Fall, doch ein paar praktische Punkte solltest du im Blick behalten.
Symmetrische Systeme und Leiter-Leiter-Spannung
Diese Formeln setzen eine symmetrische Drehstromlast voraus — gleiche Impedanz in jeder Phase — und dass die eingegebene Spannung der Leiter-Leiter-Wert ist, nicht die Strang- (Leiter-Neutralleiter-) Spannung. Sind deine Phasen unsymmetrisch, rechne jede einzeln und addiere Wirk- und Blindanteile. Prüfe immer, ob ein Typenschild die Leiter-Leiter- oder die Strangspannung nennt, bevor du sie einträgst, denn sie unterscheiden sich um den Faktor √3. Dieses Werkzeug deckt den stationären Wechselstrom bei Grundfrequenz ab und berücksichtigt weder Oberschwingungen noch Einschaltströme.