Phasor-Methode zur Lösung von Parallelschaltungen

Bei der Behandlung von Parallelschaltungen sind mehrere Zweige parallel verbunden. Jeder Zweig enthält Komponenten wie Widerstände, Spulen und Kondensatoren, die innerhalb dieses Zweigs eine Reihenschaltung bilden. Jeder Zweig wird zunächst separat als Reihenschaltung analysiert, und dann werden die Effekte aller Zweige kombiniert.

Bei Schaltkreisberechnungen werden sowohl die Beträge als auch die Phasenwinkel von Strom und Spannung berücksichtigt. Bei der Lösung des Schaltkreises werden die Beträge und Phasenwinkel von Spannungen und Strömen betrachtet. Es gibt hauptsächlich drei Methoden zur Lösung von parallelen Wechselstromschaltungen, und zwar:

• Phasorenmethode (oder Vektormethode)

• Leitwertmethode

• Phasoralgebramethode (auch bekannt als Symbolmethode oder J-Methode)

Die Methode, die ein schnelles Ergebnis liefert, wird in der Regel gewählt. In diesem Artikel wird die Phasorenmethode detailliert erklärt.

Schritte zur Lösung von Parallelschaltungen mit der Phasorenmethode

Betrachten Sie das folgende Schaltbild, um den Schaltkreis schrittweise zu lösen.

Schritt 1 – Zeichnen des Schaltbildes

Zeichnen Sie zunächst das Schaltbild gemäß dem Problem. Nehmen Sie den oben genannten Schaltkreis als Beispiel, der zwei parallele Zweige aufweist:

• Zweig 1: Widerstand (R) und Induktivität (L) in Reihe

• Zweig 2: Widerstand (R) und Kapazität (C) in Reihe
  Die Versorgungsspannung wird als V Volt bezeichnet.

Schritt 2 – Berechnung des Impedanzwerts für jeden Zweig

Bestimmen Sie die Impedanz jedes Zweigs getrennt:

Schritt 3 – Bestimmung des Betrags des Stroms und des Phasenwinkels zur Spannung in jedem Zweig.

Hierbei,

• ϕ1 ist ein nachlaufender Winkel, was auf eine induktive Last hinweist.

• ϕ2 ist ein vorlaufender Winkel, charakteristisch für eine kapazitive Last.

Schritt 4 – Erstellen des Phasorendiagramms

Nehmen Sie die Versorgungsspannung als Referenzphasor und zeichnen Sie das Phasorendiagramm, indem Sie die Zweigströme wie unten dargestellt eintragen:

Schritt 5 – Berechnung der Phasorsumme der Zweigströme

Berechnen Sie die Phasorsumme der Zweigströme mit der Komponentenmethode:

Und daher wird der Strom I sein

Schritt 6 – Bestimmen des Phasenwinkels ϕ zwischen dem Gesamtstrom I und der Schaltkreisspannung V.

Hierbei ist der Winkel ϕ nachlaufend, da I_yy negativ ist

Der Leistungsfaktor des Schaltkreises wird Cosϕ oder

Das ist alles über die Phasorenmethode zur Lösung von Parallelschaltungen.