Reduzierung von Netzoberwellen korrekt berechnen

8. Juli 2009, 11:58 Uhr | Andrzej Pietkiewicz und Stefan Melly
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Reduzierung von Netzoberwellen korrekt berechnen

Für ein „ideales“ Shunt-Filter gemäß der Topologien B und C in Bild 7 gilt jedoch, dass

  • der Netzstrom dem Wirkstrom i<sub>a</sub> aus Bild 2 (B und C) entspricht,
  • der Kompensationsstrom des Filters dem Blindstrom i<sub>b</sub> aus Bild 2 (B und C) entspricht und
  • der Eingangsstrom des Gleichrichters dem Eingangsstrom i aus Bild 2 (B und C) entspricht.

Die Aussagen stimmen unter der Annahme, dass die Netzimpedanz Zline im Vergleich zu den Impedanzen von Lac (Topologie B) und Ldc (Topologie C) vernachlässigbar ist. In unserem Beispiel ist diese Voraussetzung vollständig erfüllt.

Bei der Bemessung aktiver Oberwellenfilter liegt das Problem so ähnlich wie bei den passiven Versionen: Die Dimensionierung des Filters muss anhand der Gleichrichterparameter ohne Filter vorgenommen werden. Die Tabelle 6 listet wichtige Parameter für die Topologien B und C (ohne Filter) auf. Die einzige Größe, die tatsächlich von Nutzen ist, ist der Blindstrom Ib, der den wichtigsten Parameter des aktiven Filters beschreibt: den benötigten Kompensationsstrom.

Im Gegensatz zum passiven Oberwellenfilter unterscheidet sich die Dimensionierung des aktiven Oberwellenfilters für die Topologien B und C. Der benötigte Kompensationsstrom für Topologie B beträgt 17,4 Aeff, der für Topologie C nur 13,9 Aeff. Ohne magnetische Bauteile (Topologie A) würde der benötigte Kompensationsstrom 45,5 Aeff betragen. Allerdings ist der Wert des Blindstroms Ib aus der Spezifikation der nichtlinearen Last in der Regel nicht ersichtlich.

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Tabelle 6. Bemessung des aktiven Oberwellenfilters für Topologien B und C

Der Wert des Blindstroms muss daher wie folgt berechnet werden:

Eingesetzt werden der Effektivwert des Eingangsstroms I einer nichtlinearen Last ohne Oberwellenfilter, die Wirkleistung der Last P und die Netzspannung Up – n. Diese Werte sind aus der Spezifikation der nichtlinearen Last bekannt. Für das vorliegende Beispiel wäre das für die Topologie B:

Für die Topologie C berechnet sich der Blindstrom mit

Die berechneten Resultate stimmen mit den Werten aus Bild 2 überein, die über eine Fourier-Transformation ermittelt wurden.


  1. Reduzierung von Netzoberwellen korrekt berechnen
  2. Reduzierung von Netzoberwellen korrekt berechnen
  3. Reduzierung von Netzoberwellen korrekt berechnen
  4. Korrekte Bemessung passiver Oberwellenfilter
  5. Reduzierung von Netzoberwellen korrekt berechnen
  6. Last und Blindstrom sind entscheidend

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