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EMV-Filter

Umrichterausgänge störfrei halten

26. Oktober 2016, 14:52 Uhr | Alfred Goldbacher

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Ausgangsfilter ermöglichen wirksame Entstörung

Für eine effektive Entstörung sind im Wesentlichen Faktoren wie Leitungslänge, Spektrum der Störung, Motortyp oder auch die Leistung entscheidend. Welcher Aufwand bei der Entstörung der Umrichterausgänge tatsächlich erforderlich und sinnvoll ist, muss im Einzelfall entschieden werden. Als Bauteile in Frage kommen dabei unter anderem du/dt-Drosseln sowie Sinusfilter und eine Kombination aus Filter, Drosseln und Kondensatoren.

du/dt-Drosseln bei langen Motorleitungen

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du/dt-Drosseln, die auch als Motordrosseln bezeichnet werden, sind typische Bauelemente, mit denen sich jene Störungen unterdrücken lassen, welche durch lange Motorleitungen entstehen. Durch diese Längsdrosseln fließt der gesamte Motorstrom. Steile Strom- und Spannungsflanken am Ausgang des Frequenzumrichters werden durch die Induktivität abgeflacht und die parasitären Kapazitäten der Motorkabel werden weniger stark ge- und entladen. Motordrosseln werden hauptsächlich zum Schutz der Motorwicklungen vor Spannungsspitzen eingesetzt. Zur Auswahl stehen beispielsweise Bauelemente der Epcos-Serie B86301U* (Bild 2), die für eine Bemessungsspannung von 520 V (AC) ausgelegt sind. Je nach Typ eignen sich diese für eine Stromtragfähigkeit von 8 A bis 1500 A. Zulässig sind ferner Motorleitungen mit einer Länge bis etwa 100 m bei Motorfrequenzen von 0 bis 400 Hz.

Die kleineren Typen sind für eine maximale Taktfrequenz von 16 kHz ausgelegt. Bei Varianten mit Stromtragfähigkeiten > 500 A indes liegt dieser Kennwert bei 2,5 kHz. Das Design der Drosseln entspricht der Norm IEC 60076-6. Alle Typen dieser Serie werden mit dem UL-approbierten Isolationssystem T-EIS-CF1 gefertigt.

Sinusfilter als weitere Entstörmaßnahme

Werden höhere Anforderungen an die Entstörung gestellt, so empfehlen sich hierfür Sinusfilter. Sie sind als LC-Filter aufgebaut, ihre Grenzfrequenz liegt aber im Gegensatz zu den Motordrosseln zwischen der Ausgangsfrequenz und Umrichter-Taktfrequenz. Sinusfilter reduzieren Motorgeräusche und Wirbelstromverluste und machen es möglich, dass Motorleitungen von deutlich mehr als 100 m Länge zum Einsatz kommen. Da das Sinusfilter hauptsächlich auf symmetrische Störungen zwischen den Leitungen wirkt, werden Störungen gegen den Schutzleiter kaum verringert. Daher muss die Motorleitung weiterhin geschirmt ausgeführt werden. Typische Sinusfilter sind die Bauelemente der Epcos-Serie B84143V*R227, R229 oder R230. Sie sind für Dauerströme von 4 A bis 320 A bei Nennspannungen zwischen 520 V und 690 V ausgelegt.