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Netzrückwirkungen
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7.3.1 Passive Lösungen zur Reduzierung von Oberschwingungen
Zwischenkreisdrosseln
Zwischenkreisdrosseln sind im Zwischenkreis zwischen dem Gleichrichter und dem Hauptgleich-
spannungskondensator montiert. Es ist möglich, eine einzige Drossel, entweder auf der Plus-
oder Minus-Seite, oder zwei Drosseln zu verwenden. Diese Lösung reduziert den THDi auf Werte
zwischen 35 und 45 % reduziert.
Netzdrosseln
Netzdrosseln kommen netzseitig am Gleichrichter zum Einsatz. Ihre Oberschwingungsreduzie-
rung entspricht der von Zwischenkreisdrosseln. Sie senken den TDH i auf typische Werte
zwischen 35 und 45 %, abhängig von der Größe der Spule.
Zwischenkreis- im Vergleich zu Netzdrosseln
Da Zwischenkreis- und Netzdrosseln über dieselbe Oberschwingungsleistung verfügen, stellt
sich die Frage, worin sich diese beiden Lösungen unterscheiden. Zunächst ist anzumerken, dass,
auch wenn der THD-Wert ähnlich ist, die Wirkung der beiden Lösungen auf die Komponenten
des Oberschwingungsspektrums unterschiedlich ist. Zwischenkreisdrosseln dämpfen eher die
niedrigen Frequenzkomponenten (5., 7. und 11. Oberschwingung), während die Netzdrosseln
eine bessere Leistung bei den höheren Oberschwingungen erzielen.
Bei allen Spulen tritt ein Abfall der Wechselspannung auf. Im Fall von Netzdrosseln liegt ge-
wöhnlich der Spannungsabfall bei ungefähr 4 %. Bei Zwischenkreisdrosseln verursacht der
Gleichstrom jedoch keinen Spannungsabfall. Der einzige Spannungsabfall bei diesen Drosseln
ist auf die Stromwelligkeit des Gleichrichters zurückzuführen. Daher führt die Verwendung von
Zwischenkreisdrosseln zu einer höheren DC-Zwischenkreisspannung, wodurch ein höheres
Drehmoment an der Motorwelle erzielt werden kann. Das ist der wichtigste Vorteil von Zwi-
schenkreisdrosseln. Der wichtigste Vorteil von Netzdrosseln besteht darin, dass sie den Gleich-
richter vor Transienten aus dem Netz schützen.
Passive Oberschwingungsfilter
Passive Oberschwingungsfilter sind in Reihe an die Netzversorgung angeschlossen. Sie lassen
sich mit unterschiedlichen Schaltungstopologien realisieren, die in der Regel aus Kombinationen
von Spulen (L) und Kondensatoren (C), manchmal auch aus Widerständen (R), bestehen. Die
Filterschaltung kann eine Tiefpassschaltung sein, die auf bestimmte Oberschwingungen (5., 7.
usw.) abgestimmt oder leicht verdrosselt ist, um die Gefahr von Resonanzen vermindern. Die
Leistung von passiven Filtern hängt von der Konfiguration des Zwischenkreises des spezifischen
Frequenzumrichters ab (mit/ohne DC-Drosseln, Wert der Kapazität) und ein Leistungsniveau
kann für eine spezifische Konfiguration sichergestellt werden. Danfoss Advanced Harmonic Filter
(AHF) sind speziell für Danfoss VLT®-Frequenzumrichter konstruiert und können den THD auf
10 % (AHF-10-Reihe) oder sogar auf 5 % (AHF-5-Reihe) senken. Diese Filter nutzen eine Danfoss-
eigene Topologie mit einer zweistufigen verdrosselten LC-Schaltung, die Oberschwingungen
absorbiert.
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