Reduzierung von Taktfrequenzen eines Active-Frontend-Drives

Die Aufgabe

Momentan halten schnell taktende Umrichter auf IGBT-Basis Einzug in industriellen Anwendungen. Teilweise wird die reduzierte Störemission bei den klassischen Oberschwingungen durch erhöhte hochfrequente Netzrückwirkungen erkauft. In der Folge treten auf der Netzspannung Überlagerungen im kHz-Bereich auf. Die Störungen führen zu Geräuschentwicklung, übermäßiger Erwärmung und Schäden an elektronischen Bauelementen.

Taktfrequenzen verzerren Ströme und Spannungen

Zuschalten eines Active-Frontend-Drives

Die Lösung

Durch den Einsatz von abgestimmten Hochpassfiltern, entweder als Aktiv-, Passiv- oder Hybridfilter werden die höherfrequenten Störpegel reduziert. Der Arbeitsbereich der Filter liegt typischerweise > 2,5 kHz und damit außerhalb des normativ begrenzten Bereiches der „klassischen“ Oberschwingungen.

Das Diagramm zeigt die Wirkung eines spannungsgeführten Hybridfilters bei dem Spannungspegel von 12 kHz. Nach Zuschalten und Parametrieren des hMF-ABM-PBM konnte die Spannungsüberlagerung von 0,8 % auf 0,25 % gesenkt werden.

Takfrequenzen mit und ohne spannungsgeführtem Hochpassfilter

Die Vorteile

  • Entlastung der sensiblen elektronischen Bauelemente und damit Erhöhung der Lebensdauer
  • Reduzierte Geräuschentwicklung an Stromschienen und Leistungsschaltern
  • Flexibler Einsatz des hMF-ABM-PBM durch frei programmierbare Hochpassfunktion