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Frequenzumrichter
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Verglichen mit dem ungesteuerten Gleichrichter verursacht der vollständig gesteuerte
Gleichrichter größere Verluste und Störungen im Versorgungsnetz, weil diese Gleichrichter
einen großen Blindstrom aufnehmen, wenn die Thyristoren für kurze Zeiten leiten. Das ist
einer der Gründe, warum Thyristoren hauptsächlich im Wechselrichterbereich der
Frequenzumrichter eingesetzt werden. Der Vorteil vollständig gesteuerter Gleichrichter ist
jedoch, dass sie generatorische Bremsleistung im Zwischenkreis in das Versorgungsnetz
zurückgespeisen können.
2.3.4 Active Front-End/Active Infeed
Bei einigen Frequenzumrichteranwendungen arbeitet der Motor in manchen Betriebszuständen
als Generator. In diesem Fall können Anwender die Energiebilanz durch Zurückspeisen von
Energie ins Versorgungsnetz verbessern.
Solche Frequenzumrichter benötigen einen gesteuerten (aktiven) Gleichrichter, sodass die
Energie rückwärts fließen kann. Aus diesem Grund heißen diese Geräte Active Front-End (AFE)
oder Active Infeed Converter (AIC). Um Energie ins Versorgungsnetz rückspeisen zu können,
muss das Spannungsniveau im Zwischenkreis höher sein als die Netzspannung. Diese höhere
Spannung muss unter allen Betriebsbedingungen vorliegen. Mithilfe verschiedener Strategien
lassen sich Verluste im Standby- und Motorbetrieb verringern, vollständig verhindern lassen
sie sich jedoch nicht. Zudem ist eine zusätzliche Filterung im generatorischen Betrieb
erforderlich, da die erzeugte Spannung ohne Filterung nicht zur Sinuskurvenform des
Versorgungsnetzes passt.
2.4 Zwischenkreis
Je nach Auslegung hat der Zwischenkreis folgende Funktionen:
• Energiepuffer, sodass der Motor Energie über den Wechselrichter vom Versorgungsnetz ziehen
bzw. in dieses speisen kann, um Überlaststöße abzufangen
• Trennung des Gleichrichters vom Wechselrichter
• Verringerung von Netzstörungen
Der Zwischenkreis basiert auf einem von vier verschiedenen Grundkreisen; siehe Abb. 2.3
„Topologien der Hauptbestandteile". Die Art des Zwischenkreises hängt von der Art des
Gleichrichters oder Wechselrichters ab, mit dem er kombiniert wird.
Die grundlegenden Unterschiede zwischen den verschiedenen Arten von Zwischenkreisen
werden in den folgenden Abschnitten erklärt.
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