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Netzstörung/Oberwellen
Frequenzumrichter nehmen vom Netz einen nicht si-
nusförmigen Strom auf, der den Eingangsstrom I
erhöht. Ein nicht sinusförmiger Strom kann mit Hilfe
einer Fourier-Analyse in Sinusströme mit verschiede-
nen Frequenzen zerlegt werden, d. h. in verschiedene
Oberwellenströme I
mit einer Grundfrequenz von 50
N
Hz:
Oberwellenströme
Hz
50 Hz
Die Oberwellen tragen nicht direkt zur Leistungsauf-
nahme bei, sie erhöhen jedoch die Wärmeverluste in
der Installation (Transformator, Kabel). Bei Anlagen
mit einem relativ hohen Prozentsatz an Gleichrichter-
belastung ist es deshalb wichtig, die Oberwellenströ-
me auf einem niedrigen Pegel zu halten, um eine
Überlastung des Transformators und hohe Tempera-
turen in den Kabeln zu vermeiden.
Oberwellenströme können eventuell Kommunikati-
onsgeräte stören, die an denselben Transformator an-
geschlossen sind, oder Resonanzen in Verbindung
mit Blindstromkompensationsanlagen verursachen.
Leistungsfaktor
Der Leistungsfaktor ist das Verhältnis zwischen I
I
.
RMS
Der Leistungsfaktor einer 3-Phasen-Versorgung ist
definiert als:
Leistungs− faktor
=
I
cos
I
×
ϕ
1
1
1
=
I
I
RMS
RMS
Der Leistungsfaktor gibt an, wie stark ein Frequen-
zumrichter das Versorgungsnetz belastet.
Je niedriger der Leistungsfaktor, desto höher der
I
(Eingangsstrom) bei gleicher Leistung.
RMS
130
®
VLT
RMS
I
I
I
1
5
7
250 Hz
350 Hz
und
1
U
I
cos
3 ×
×
×
1
U
I
3 ×
×
RMS
da cos
ϕ = 1
MG.52.B1.03 - VLT
5000-Projektierungshandbuch
Oberwellenströme verglichen mit dem RMS-Ein-
gangsstrom:
I
RMS
I
1
I
5
I
7
I
11-49
Der Leistungsfaktor gibt an, wie stark ein Frequen-
zumrichter das Versorgungsnetz belastet. Dies redu-
ziert normalerweise den Eingangsstrom I
Die resultierende Spannungsverzerrung durch Ober-
wellenströme in der Netzversorgung hängt von der
Höhe der Oberwellenströme, multipliziert mit der Im-
pedanz der betreffenden Frequenz ab. Die gesamte
Spannungsverzerrung THD wird aus den einzelnen
Spannungsoberwellen nach folgender Formel berech-
net:
2
U
U
+
5
THD
% =
Siehe auch Anwendungshinweis MN.90.FX.02.
Darüber hinaus weist ein hoher Leistungsfaktor darauf
hin, dass die Oberwellenbelastung sehr niedrig ist.
2
I
I
=
+
RMS
1
ϕ
1
®
ist ein eingetragenes Warenzeichen von Danfoss
Eingangsstrom
1.0
0.9
0.4
0.2
< 0,1
RMS
2
2
U
+ ..... +
N
7
(
U N
%
von U
U
1
2
2
I
I
+
+ ..... +
5
7
um 40 %.
)
2
I
n
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