Leistungsmessung

Die elektrische Leistungsmessung ist ein Messverfahren, um die Leistung in einem Stromkreis in der Einheit Watt zu messen. Für die elektrische Leistungsmessung in der Kreiselpumpentechnik eignen sich dazu elektrische und mechanisch-elektronische Methoden. 

Messung der elektrischen Leistung bei: 

• Gleichstrom: Messung von Spannung (U) und Strom (I) mit Volt- und Amperemeter 
• Einphasen-Wechselstrom: Messung der Wirkleistung (P_W) mit Wattmeter 
• Drehstrom: Messung von zwei Teilleistungen P_w1 und P_w2 mit zwei Wattmetern (Zwei-Wattmeter-Methode), die gesamte elektrische Leistung ist mit P_w = P_w1 + P_w2 zu bestimmen.
  siehe Abb. 1 Leistungsmessung

Diese Messanordnung ist häufig in einem einzigen (elektronischen) Messgerät zusammengefasst (leichte Ablesbarkeit). Diese Zwei-Wattmeter-Methode ist stets anwendbar (auch bei unzugänglichem Nullleiter, verschiedener Phasenbelastung, schwankender Leistung). Bei zugänglichem Nullleiter (Motor mit Sternschaltung) und gleichmäßiger Phasenbelastung genügt die Messung einer Teilleistung (P_w1) zur Bestimmung der gesamten elektrischen Leistung mittels P_w = 3 ∙ P_w1  
siehe Abb. 2 Leistungsmessung

Zur Bestimmung der Leistungsabgabe muss der Wirkungsgrad des Motors η_M (und eventuell auch des Getriebes) bekannt sein. Um die Unsicherheit des Motor- (und Getriebe-) Wirkungsgrades, speziell bei frequenzgeregeltem Antrieb, auszuschließen, wird besonders im Prüffeldbetrieb in den Antriebsstrang vor die Pumpe eine Drehmoment- und Drehzahlmesseinrichtung installiert. 

Messung des Leistungsbedarfs der Pumpe im Prüffeldbetrieb durch: 

• Drehmoment-Messnabe, siehe Abb. 3 Leistungsmessung

• Drehmoment-Messscheibe  siehe Abb. 4 Leistungsmessung

Der Einbau der gewählten Messgeräte erfolgt jeweils zwischen Motor und Pumpe oder zwischen Getriebe und Pumpe als Teil der Kupplung oder eigenständiges Instrument. Meist ist die gleichzeitige Messung der Drehzahl integriert. 

Für die Signalübertragung sind unterschiedliche, vorwiegend elektronische Systeme bekannt. Die Schwierigkeiten bestehen meist in der Übertragung des Messsignals vom rotierenden zum feststehenden System, so wie in umgekehrter Richtung in der Stromversorgung der Messelemente. Die hierzu zunächst verwendeten Schleifringe sind sehr störanfällig und werden in genau messenden Anlagen durch berührungslose Übertragungssysteme ersetzt. Die Übertragung und Darstellung des Messsignals erfolgt je nach System dann per Amplituden- oder Frequenzmodulation.