OBERSCHWINGUNGSFILTER FÜR
FREQUENZUMRICHTER RHF

Passive Oberschwingungskompensation von Umrichtereingangsströmen

Anwendungsgebiete passiver Oberschwingunsfilter für Frequenzumrichter
Auswirkungen von Oberschwingungen auf Betriebsmittel

Oberschwingungen – sind Netzrückwirkungen die entstehen, wenn ein elektrischer Verbraucher Einfluss auf die Stabilität des Stromversorgungsnetzes nimmt. B6-Gleichrichter, wie man sie beispielsweise im Eingang von Frequenzumrichtern findet, verursachen aufgrund ihrer nichtlinearen Last eine Verzerrung der Netzspannung in Form von Oberschwingungen…

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    Diese Verzerrung der Spannung wird oft anhand des Total Harmonic Distortion (THD) bewertet und gilt typischerweise für Oberschwingungen bis zur 40. oder 50. Ordnung. Für ein 50Hz Netzwerk ist somit der Bereich zwischen 100Hz und 2,5kHz berücksichtigt.

    Die Auswirkungen von Oberschwingungen auf die Betriebsmittel sind vielfältig. Typische Symptome einer zu starken Oberschwingungsbelastung sind:

    • Überlastung von Kondensatorbänken (PFC)
    • Erhöhter Energieverbrauch
    • Reduzierte Lebenserwartung von Anlagen
    • Vibrationsschäden an Motoren und rotierenden Komponenten
    • Störungsanfällige Anlagen

    Erfahren Sie mehr zum Thema Oberschwingungen im Bereich Learning oder besuchen Sie unser Webinar zum Thema Oberschwingungen von Frequenzumrichter.

REVCON Harmonic Filter – RHF-5P and RHF-8P – sind passive zweistufige Oberschwingungsfilter, zur Reduzierung von Oberschwingungen. Der Stromverzerrung von Frequenzumrichtern oder andere nicht lineare Lasten und Quellen kann so auf ein ein THDi von deutlich unter 5% bzw. 8% reduizert werden. Diese Werte werden typischerweise auch in realistischen Anwendungen erreicht, wo die Umgebungsbedingungen nicht optimal sind und Spannungsunsymetrie und Oberschwingungsverzerrung das Netz bereits belasten. Dies ist essenziel um die vielfältigen Normen und Empfehlungen einzuhalten, wie beispielsweise die IEEE 519-2014…

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    Das Oberschwingungsfilter wird einfach in Reihe vor dem Frequenzumrichter geschaltet und kann mit allen üblichen 6-Puls Frequenzumrichter kombiniert werden. Grundsätzlich werden unsere Filter immer im IP20 (optional IP21) Gehäuse mit forcierter Kühlung geliefert, wodurch eine besonders kompakte Bauweise ermöglicht wird. Die Filter können sowohl als gemeinsames Filter für viele parallele Frequenzrumrichter, als auch in der Parallelschaltung für einen größeren Frequenzumrichter genutzt werden.

    Einfache passive Filter nutzen typischerweise einen einfacher Saugkreis ausgelegt auf die 5. Oberschwingung und fokussieren sich damit auf die Frequenzen um 250 Hz (bzw. 300 Hz im 60 Hz Netz). Der patentierte zweifache Filterkreis innerhalb der RHF wirkt wie eine Bandsperre und reduziert Oberschwingungen von ca. 35% auf typischerweise 3% THDi, wobei eine gleichmäßige Reduzierung aller Oberschwingungen bis zur etwa 200. Oberschwingung erreicht wird.  Das RHF hat eine Einzigartige Effizienz von etwa 99,5%. Damit ist die erzeugte Verlustleistung um bis zu 75% geringer als alternativen Lösungen.

    Das RHF-5P und RHF-8P sind verfügbar für alle üblichen Frequenzumricherleistungen von 4kW bis 800kW und hat stets die Option der Kondensatorabschaltung integriert. Nutzen Sie unser Auswahlmenu unten and finden Sie weitere Angaben zum Produkt im Datenblatt.

Oberschwingungsfilter RHF-5-RHF-8Innenansicht des Oberschwingungsfilters RHF-5-RHF-8
Schaltpläne passive Oberschwingungsfilter

Zweistufige Filtertechnologie – Passive Oberschwingungsfilter zeigen grundsätzlich signifikante unterschiede auf. Das hier gezeigte Bild zeigt symbolisch den Aufbau des Filters. Statt eines einfachen Saugkreis für die 5. Oberschwingung nutzen die REVCON RHF-5P und RHF-8P einen  zweistufigen Aufbau wobei die individuelle Performance durch die unterschiede in der Netzinduktivität realisiert…

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    Die 3 wesentlichen Vorteile der zweistufigen patentierten REVCON Technologie sind:

    1. Wirkung: Das RHF wurde ausgelegt um die angegebene Filterwirkung auch bei realen Umgebungsbedingungen zu erreichen. Das zweistufige Filter sorgt dabei für eine gleichmäßige Filterwirkung bis ca. 200. Ordnung.
    2. Volle Leistung am Umrichter: Das RHF verursacht keinen Spannungsabfall im Zwischenkreis des Frequenzumrichters.. Alternative Lösungen verursachen hier einen Spannungsabfall von etwa  7% wodurch ein Frequenzumrichter  De-rating notwendig sein kann.
    3. Effizienz: Das RHF benötigt keine zusätzliche RC Schaltung um die geforderte Filterwirkung zu erreichen.

     

    Das wirkt sich positiv auf die Effizienz aus. Das RHF-5P verursacht dabei Teilweise 70% weniger Verlustleistung als vergleichbare 5% THDi Lösungen.

    Neben dieses technologischen Vorteilen, wird das RHF-5P und RHF-8P stets im belüfteten Gehäuse geliefert. Dadurch wird das Filter einerseits grundsätzlich deutlich Kompakter wodurch Produktion und Lieferkosten eingespart werden. Zudem wird das Produkt dadurch auch deutlich zuverlässiger, denn aufgrund der kontrollierten Belüftung ist die Temperatur in den Kondensatoren deutlich niedriger. Die typische Lebenserwartung eine RHF-5P oder RHF-8P beträgt 15 Jahre und kann bei guten Umgebungsbedingungen auch deutlich höher sein.

Oberschwingungsfilter Notwendig? Das zweistufige passive Oberschwingungsfilter REVCON RHF-5P und RHF-8P kann in jeder Anwendung eingesetzt werden wo ein Frequenzumrichter eingesetzt wird.  Das Filter kann dabei mit jedem beliebigen Frequenzumrichter eingesetzt werden, sofern dieser ein 6 Puls Gleichrichter am Eingang nutzt. Häufige Anwendungen sind dabei Pumpen, Kompressoren oder Belüftungen…

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    Grundsätzlich ist immer dann ein Filter Sinnvoll, wenn kontinuierlich Last abgenommen wird, denn die Schäden durch Oberschwingungen wirken besonders wenn sie über einen längeren Zeitraum bestehen. Besondere Vorsicht ist geboten, wenn die Umricherleistungen und ggf. andere nicht lineare Verbraucher im Verhältnis zur Gesamtleistung besonders hoch ist. In diesem Fall ist stets eine Oberschwingungskompensation notwendig.

    Schauen Sie auf unsere Referenzen für weitere Beispiele wo bereits erfolgreich RHF Filter eingesetzt werden. Hier finden Sie auch unsere Testberichte, die die Filterwirkung mit dem entsprechenden Frequenzumrichter bestätigen.

    Zögern Sie im Falle von offenen Fragen nicht unsere Kollegen zu Kontaktieren.

Anwendungsgebiete für Revcon Oberschwingungsfilter
Anwendungsgebiete passiver Oberschwingunsfilter für Frequenzumrichter
Revcon RHF mit Frequenzumrichter und Motor

Auslegung RHF-5P und RHF-8P – Die erste Zahl im Typenschlüssels eines RHF-5P oder 8P identifiziert die zugehörige Motornennleistung*. Ein RHF-5P 280-400-50-20-C ist demnach für ein 280 kW Motor geeignet. Die tatsächliche elektrische Eingangsleistung liegt aufgrund der Verlustleistung im Frequenzumrichter und im Motor deutlich höher…

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    Die Auslegung basiert grundsätzlich auf Motoren mit einer Effizienz gemäß IE3 Motoren bis max. 6-Polpaaren oder besser. Grundsätzlich beträgt die Überlast >150% wodurch die Auslegung unabhängig davon ist ob der Frequenzumrichter mit Heavy Duty (HD) oder als  Normal Duty verwendet wird.

    Für Motoren mit einer niedrigeren Effizienz sollte der Eingangsstrom zusätzlich überprüft werden.

    Ein De-rating des Frequenzumrichters aufgrund von Spannungsabfall ist beim Einsatz eines REVCON RHF-5P und RHF-8P grundsätzlich nicht notwendig.

    *Typischerweise weißt der Frequenzumrichter einen höheren Nennausgangsstrom auf, als der Eingangsstrom des Filters. Dies ist auf die zusätzliche Blindleistung zurückzuführen, die der Frequenzumrichter für den Motor bereitstellen muss. Daher führt eine Auslegung basierend auf den Nennstrom oftmals zu einer unnötigen und nachteiligen Überdimensionierung des Filters.

Im Datenblatt – finden Sie weitere Informationen des Produktes. Wählen Sie dazu bitte die für Sie zutreffende Spannungsebene aus.

Sollte das für Sie passende Filter nicht dabei sein, zögern Sie nicht uns zu kontaktieren. Durch unser umfangreiches Portfolio und unsere langjährige Erfahrung sind wir in der Lage kurzfristig und kosteneffizient Sonderauslegungen zu ermöglichen.