Stromverbrauch Lüfter mit Vorwiderständen

fiatpanda · 12. August 2017

Hallo,

Hab eine Frage die mich interessiert aber ich finde kein passendes Unterforum, auch nicht unter Sonstiges. Bitte evtl verschieben, Danke.

Und zwar meine Frage besteht im Stromverbrauch durch Regelung mit Vorwiderständen.

Und zwar wird bspw. das Gebläse im Auto (bei Autos ohne Klimaautomatil) über Vorwiderständen geregelt.

Stufe 1-3 über Vorwiderständen
Stufe 4 direkt.

So die widerstände werden ja in Reihe zum Gebläse geschaltet und so wird Strom in Hitze umgewandelt. Spannung teilt sich entsprechend den Werten.

Nun meine Frage : verbraucht ein Gebläse bei Stufe 4 (also direkt, zB 100Watt) genau gleich viel wie auf Stufe 1 mit Vorwiderstand? Ich mein nicht das Gebläse an sich sondern die ganze Schaltung mit vorwiderstand.

Wenn ich will das auf Stufe 1 bspw der Lüfter auf 25%/Watt laufen lassen will müssen doch 75%/W (+-, Verluste nicht einberechnet) verbraten werden, richtig ?

Oder habe ich ein Denkfehler ?

Vielen Dank

HominiLupus · 12. August 2017

AW: [Sonstiges] Stromverbrauch Lüfter mit Vorwiderständen

Weniger. R = U/I und P = U * I
U ist immer gleich: 12V bzw. 13,6V im Auto
R erhöht sich mit Vorwiderstand.

Also I = U/R wobei R größer wird, und damit I kleiner. U * kleineres I gleich weniger Power.

fiatpanda · 12. August 2017

AW: [Sonstiges] Stromverbrauch Lüfter mit Vorwiderständen

Danke.

Das ist mir klar. Ist aber der widerstand nicht in Reihe geschalten ? Dann Teil sich U, also die Spannung, ja auf beiden Bauteilen auf und I, der Strom, bleibt gleich.

herrhannes · 12. August 2017

AW: [Sonstiges] Stromverbrauch Lüfter mit Vorwiderständen

Es verbraucht mehr. Zumindest wenn man das Gebläse als ohmsche Last ansieht.

Ergänzung (12. August 2017)

Doch, genau das. Wobei der Strom nicht wirklich gleich bleibt, da ja der Gesamtwiderstand steigt/sinkt.

Edit: Äh ups. Das mit dem Gesamtverbrauch habe ich überlesen. Der sinkt natürlich, da P=U²/R

fiatpanda · 12. August 2017

AW: [Sonstiges] Stromverbrauch Lüfter mit Vorwiderständen

Ich stell mal die Frage um.

Ich hab eine volle autobatterie, und daran ist nur der Lüfter mit den Stufen 1-3 über Widerstand in Reihe und Stufe 4 direkt angeschlossen.

Läuft der Lüfter auf Stufe 1 länger bis Batterie leer als auf Stufe 4?

NeoExacun · 12. August 2017

AW: [Sonstiges] Stromverbrauch Lüfter mit Vorwiderständen

Ja, durch den Vorwiderstand sinkt der Strom und dadurch natürlich auch die Leistung der gesamten Schaltung.

bart0rn · 12. August 2017

AW: [Sonstiges] Stromverbrauch Lüfter mit Vorwiderständen

ja

rille · 12. August 2017

AW: [Sonstiges] Stromverbrauch Lüfter mit Vorwiderständen

Der Gesamtverbrauch bleibt gleich.

@HominiLupus und andere
Schaut doch nochmal bei der Reihenschaltung nach. Wird das nicht mehr in Physik behandelt?

P.S. Moderne Autos werden vermutlich eher PWM verwenden.

scf-since1904 · 12. August 2017

AW: [Sonstiges] Stromverbrauch Lüfter mit Vorwiderständen

Hier stand Mist

fiatpanda · 12. August 2017

AW: [Sonstiges] Stromverbrauch Lüfter mit Vorwiderständen

rille schrieb:
Der Gesamtverbrauch bleibt gleich.

Das ist auch das was ich denke 👍🏽

Allerdings kommt mir da etwas in die Quere was für mich kein Sinn ergibt :/

Und zwar gehts um den Kühlerlüfter. Ich hab 1 kühler Lüfter. Dieser hat 2 Stufen.

Stufe 1 über widerstand langsam drehend
Stufe 2 direkt schnell drehend.

Soweit so gut. Unsere Theorie der Gesamtverbrauch dürfte ähnlich sein egal ob direkt oder über widerstand.

Nun sind 2 Relais verbaut. Relais für Stufe 1 (30Ampere ausgelegt, sowie 30A Sicherung) und Stufe 2 (direkt, Relais für 50A ausgelegt und Sicherung 50A).

Warum ? Macht doch kein Sinn oder

mr_andersson · 12. August 2017

AW: [Sonstiges] Stromverbrauch Lüfter mit Vorwiderständen

Wenn R=U/I, dann gilt ebenfalls I=U/R.
U ist aber nahezu konstant. also I = 13V / R
Je größer R wird, desto stärker wird geteilt, folglich wird I bei größerem Widerstand kleiner und damit auch der Stromverbrauch.

Trotzdem sinkt die Effizienz. Weil nicht mehr die ganze Energie in den Lüfter geht, sondern zusätzlich noch was über den Widerstand verloren geht. Da ist eine PWM-Schaltung natürlich von Vorteil.

herrhannes · 12. August 2017

AW: [Sonstiges] Stromverbrauch Lüfter mit Vorwiderständen

rille schrieb:
Der Gesamtverbrauch bleibt gleich.
@HominiLupus und andere
Schaut doch nochmal bei der Reihenschaltung nach. Wird das nicht mehr in Physik behandelt?

Unfug.

Edit: Einfachstes Gegenbeispiel: Du lässt die Enden offen, hast damit (nahezu) einen unendlichen Widerstand. Wird jetzt immer noch dieselbe Leistung verbraten?

NeoExacun · 12. August 2017

AW: [Sonstiges] Stromverbrauch Lüfter mit Vorwiderständen

Beispiel: Der Lüfter hat 6 Ohm, der Vorwiderstand ebenfalls. Boardspannung beträgt vereinfacht 12V

Fall 1: Ohne Vorwiderstand
Rges = 6R
Iges = 12V/6R = 2A
Pges = 12V*2A = 24W

Fall 2: Mit Vorwiderstand
Rges = 6R+6R = 12R
Iges = 12V/12R = 1A
Pges = 12V*1A = 12W

Ergo: Mit Vorwiderstand sinkt auch die aufgenommene Leistung.

fiatpanda · 12. August 2017

AW: [Sonstiges] Stromverbrauch Lüfter mit Vorwiderständen

NeoExacun schrieb:
Beispiel: Der Lüfter hat 6 Ohm, der Vorwiderstand ebenfalls. Boardspannung beträgt vereinfacht 12V

Fall 1: Ohne Vorwiderstand
Rges = 6R
Iges = 12V/6R = 2A
Pges = 12V*2A = 24W

Fall 2: Mit Vorwiderstand
Rges = 6R+6R = 12R
Iges = 12V/12R = 1A
Pges = 12V*1A = 12W

Ergo: Mit Vorwiderstand sinkt auch die aufgenommene Leistung.

Bei einer reihenschaltung bleibt doch der Strom immer gleich ?!

mr_andersson · 12. August 2017

AW: [Sonstiges] Stromverbrauch Lüfter mit Vorwiderständen

Bei einer Reihenschaltung A fließt überall der gleiche Strom.
Bei einer Reihenschaltung B fließt auch überall der gleiche Strom.
Deswegen muss bei Reihenschaltung A aber noch lange nicht der selbe Strom wie bei Reihenschaltung B fließen.

Und bei NeoExacun wird auch die Effizienz deutlich: Ohne Vorwiderstand fließen die gesamten 24 W in den Lüfter. Mit Vorwiderstand wird zwar nur noch die Hälfte der Gesamtleistung benötigt, in die Drehung des Lüfters fließt dabei aber nur noch ein Viertel der Gesamtleistung.

fiatpanda · 12. August 2017

AW: [Sonstiges] Stromverbrauch Lüfter mit Vorwiderständen

Jetzt wird es kompliziert

mr_andersson · 12. August 2017

AW: [Sonstiges] Stromverbrauch Lüfter mit Vorwiderständen

Okay, wenn du dich auf den Gartenschlauch stellst (du bist der Vorwiderstand) kommt weniger Wasser raus. Also: weniger Wasserverbrauch.

fiatpanda · 12. August 2017

AW: [Sonstiges] Stromverbrauch Lüfter mit Vorwiderständen

@mr_andersson

Dabei entsteht keine Hitze wie bei einem widerstand. Die elektrische Energie wird ja in Hitze umgewandelt und "verbraucht"

herrhannes · 12. August 2017

AW: [Sonstiges] Stromverbrauch Lüfter mit Vorwiderständen

Auch bei deiner Schaltung nicht, wenn weniger Strom fließt...

HominiLupus · 12. August 2017

AW: [Sonstiges] Stromverbrauch Lüfter mit Vorwiderständen

rille schrieb:
Der Gesamtverbrauch bleibt gleich.

@HominiLupus und andere
Schaut doch nochmal bei der Reihenschaltung nach. Wird das nicht mehr in Physik behandelt?

P.S. Moderne Autos werden vermutlich eher PWM verwenden.

P = U^2/R. Der TE spricht von einem Vorwiderstand. D.h. R erhöht sich. Wenn R größer wird sinkt die Leistungsaufnahme. Parallelschaltung des Widerstand zum Motor ist sinnlos eben weil damit massig Strom vergeudet wird indem man den Widerstand sinnlos aufheizt. Die gesamte Last viel mehr Batteriestrom verbraucht.

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