Netzstrom-Oberschwingungen durch Brückengleichrichter, Dämpfungsmaßnahmen

Frage:
Durch welche Maßnahmen können Oberschwingungen im Netzstrom und die daraus resultierenden Verzerrungen der Netzspannung reduziert werden?

Antwort:
Zur Erzeugung der DC Zwischenkreisspannung werden bei den Antriebsreglern ungesteuerte Dioden-Brückengleichrichter (B6) eingesetzt. Durch das Nachladen der Zwischenkreiskapazität im Maximum der Netzspannung treten je nach Innenwiderstand des Netzes höhere Stromspitzen auf, welche einen nichtsinusförmigen Stromverlauf in der Netzzuleitung verursachen.
Beim Betrieb der Antriebsregler mit den jeweils zugeordneten Netzdrosseln verlängert sich die Stromflussdauer beim Laden der Kapazität und gleichzeitig reduziert sich die Stromspitze. Der Stromverlauf des Netzstromes nähert sich dadurch mehr der Sinusform an, so dass weniger Stromoberschwingungen enthalten sind. Der Effektivwert des Netzstromes geht um ca. 30 % zurück.

Die auftretenden Stromoberschwingungen erzeugen an der Netzimpedanz auf der Mittelspannungsebene Spannungsverzerrungen, deren Intensität vom Verhältnis der Netznennleistung zur Antriebsregler-Leistung bestimmt wird.

Eine Reduzierung dieser Netzspannungsverzerrung ist zu erreichen durch:

  • Entkopplung der Maschineneinspeisung über einen separaten Transformator an dem Mittelspannungsnetz,
  • Einbringung von Saugkreisen in der Zuleitung der Maschine, welche auf die Harmonischen abgestimmt sind. Dies ist das wirksamste Mittel. Zur Dimensionierung dieser Filterkreise sind entsprechende Messungen der realen Netzverhältnisse vor Ort erforderlich.
  • Eine detailliertere Betrachtung zum Thema Netzstromoberschwingungen und Dämpfungsmaßnahmen ist der Anlage zu entnehmen.


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