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Netzrückwirkungen/
Oberwellen
Leistungsfaktor
Netzrückwirkungen / Oberwellen - Leistungsfaktor
Ein Frequenzumrichter nimmt einen nicht
sinusförmigen Strom auf, der den Ein-
gangsstrom I
erhöht. Ein nicht sinusför-
RMS
miger Strom kann mit Hilfe einer Fourier-
Analyse transformiert und in Sinusströme
mit verschiedener Frequenz zerlegt wer-
den, d. h. in verschiedene harmonische
Ströme I
mit einer Grundfrequenz von 50
N
Hz:
Oberwellen
I
1
Hz
50 Hz
Die Oberwellen tragen nicht direkt zum
Leistungsverbrauch bei, sie erhöhen je-
doch die Wärmeverluste in der Anlage
(Transformator, Leitung).
Bei Anlagen mit einem hohen Prozentsatz
an Gleichrichterbelastung ist es deshalb
wichtig, die Oberwellen auf einem niedri-
gen Pegel zu halten, um eine Überlastung
des Transformators und hohe Temperatu-
ren in den Leitungen zu vermeiden.
Stromoberwellen verglichen mit dem
Effektivwert-Eingangsstrom I
Eingangsstrom
I
RMS
I
0,9(-)
1
I
0,5(-)
5
I
7
I
< 0,1
11-49
Der Leistungsfakter ist das Verhältnis von
Leistung (kW) zu Scheinleistung (kVA)
Leistungsfaktor für Drehstromversorgung
3 x V x I
x cosϕ
=
1
1
3 x V x I
RMS
I
x cosϕ
1
Leistungsfaktor=
I
RMS
≈ 1 ⇒ Leistungsfaktor ≈
cosϕ
1
Der Leistungsfaktor gibt an, wie stark ein
Frequenzumrichter das Versorungsnetz
belastet. Je niedriger der Leistungsfaktor,
desto höher der Eingangsstrom I
gleicher Ist-Leistung.
MG.30.A7.03 - VLT
®
ist ein eingetragenes Warenzeichen von Danfoss
Durch Oberwellen können Kommunika-
tionsgeräte, die an denselben Transforma-
tor angeschlossen sind, gestört oder Re-
sonanzen in Verbindung mit Blindstrom-
Kompensationsanlagen verursacht wer-
den.
Aus den obengenannten Gründen ist es
wichtig, diese Oberwellen zu reduzieren.
Dazu ist es möglich, Spulen in die Netz-
I
I
5
7
stromversorgung oder den Zwischenkreis
250 Hz 350 Hz
des Frequenzumrichters einzubauen. Spu-
len im Zwischenkreis bieten den Vorteil ei-
nes niedrigeren Spannungsabfalls im Ver-
gleich zu Spulen im Netzanschluß.
Zur effektiven Unterdrückung der Strom-
oberwellen besitzt die VLT
serienmäßig in den Zwischenkreis einge-
baute Spulen.
Der Wert I
:
tor. Netzseitige Spannungsverzerrungen
RMS
sind von der Größe der Stromoberwellen
multipliziert mit der inneren Impedanz
der entsprechenden Frequenz abhängig.
1,0
Die gesamte Spannungsverzerrung THD
errechnet sich aus den einzelnen Span-
0,3
nungsoberwellen nach folgender Formel:
THD % =
Ein hoher Leistungsfaktor zeigt darüber
hinaus an, daß die verschiedenen Strom-
oberwellen niedrig sind.
I
=
RMS
1
I
1
I
RMS
bei
RMS
®
Serie 3000
entspricht dem Leistungsfak-
1
√
2
2
2
U
+ U
+ ..+ U
(U
% von U )
5
7
n
n
I
2
+ I
2
+ I
2
+ . . . + I
2
1
5
7
n
139
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