Der Frequenzumrichter Als Hochfrequente Störquelle - Siemens SINAMICS G130 Projektierungshandbuch

EMV - Aufbaurichtlinie
Projektierungshinweise
2.3.2 Der Frequenzumrichter als hochfrequente Störquelle
Die Hauptstörquelle für hochfrequente Störungen ist das schnelle Schalten der IGBTs (Insulated Gate Bipolar
Transistor) im motorseitigen Wechselrichter, welches sehr steile Spannungsflanken verursacht. Jede Spannungsflanke
erzeugt einen impulsförmigen Ableit- bzw. Störstrom I
U
I
S
Prinzipdarstellung von Wechselrichterausgangsspannung U und Störstrom I
Der Störstrom I fließt über die parasitären Kapazitäten C
S
einem geeigneten Weg zurückkehren zu seiner Quelle, dem Wechselrichter. Auf seinem Rückweg fließt der Störstrom
I über die Erdimpedanz Z
S
Transformatorimpedanz (Leiter - Erde) und parasitären Kapazitäten der Netzzuleitung gegen Erde besteht. Der
Störstrom selbst sowie die an den Impedanzen Z
spannung und somit andere an das gleiche Netz und Erdungssystem angeschlossene Geräte beeinflussen bzw.
stören.
Prinzipdarstellung über die Entstehung des Störstroms I
Maßnahmen zur Reduktion der hochfrequenten, leitungsgebundenen Störaussendung
Beim Einsatz ungeschirmter Motorleitungen fließt der Störstrom I
undefiniert über Kabelpritschen, das Erdungssystem sowie die Netzimpedanz zurück zum Wechselrichter und kann
über die Impedanzen Z und Z
E
Die Störbeeinflussung von Erdungssystem und Netz durch den Störstrom I
hochfrequente Störstrom I
die Spannungsabfälle über den Impedanzen Z
in den SINAMICS-Geräten vorhandenen Netz- bzw. EMV-Filter (Funk-Entstörfilter) gemäß Kategorie C3 der EMV-
Produktnorm IEC 61800-3 wird dem hochfrequenten Störstrom I
innerhalb des Antriebssystems angeboten, so dass der überwiegende Teil des Störstromes I
Motorleitung, die PE- bzw. EMV-Schirmschiene und das Netzfilter fließt. Die standardmäßigen Netzfilter sind
vorhanden in den SINAMICS-Umrichtern G130, G150 und S150 sowie in den Einspeisungen des modularen Systems
SINAMICS S120 (Basic Line Modules, Smart Line Modules und Active Line Modules inkl. der zugehörigen Active
Interface Modules in den Bauformen Chassis und Cabinet Modules). Erdungssystem und Netz werden hierdurch mit
deutlich geringeren Störströmen belastet und die Störaussendung somit erheblich reduziert.
SINAMICS Projektierungshandbuch – Februar 2020
258/562
© Siemens AG
und die Netzimpedanz Z
E
E
aufgrund seines hochfrequenten Charakters erhebliche Störspannungen erzeugen.
N
durch eine geschirmte Motorleitung derart zurück zum Wechselrichter geführt wird, dass
S
und Z
E
über die parasitären Kapazitäten am Wechselrichterausgang.
S
t
t
S
von Motorleitung und Motorwicklung zur Erde und muss auf
P
, wobei die Netzimpedanz Z
N
und Z hervorgerufenen Störspannungsabfälle können die Netz-
N
und seinen Weg zurück zum Wechselrichter
S
– wie in der vorausgehenden Abbildung skizziert –
S
lässt sich deutlich verringern, indem der
S
minimiert werden. In Kombination mit dem standardmäßig
N
ein niederohmiger Rückweg zum Wechselrichter
S
aus der Parallelschaltung von
N
über den Schirm der
S