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Ohne Neben­wir­kungen

Über Netz­rück­wir­kungen durch Zwischen­kreis­kon­den­sa­toren


Zwischen­kreis­kon­den­sa­toren (ZKK) verur­sa­chen Netz­rück­wir­kungen – über diese These wurde von Anwen­dern von EC-Technik in letzter Zeit disku­tiert. Beson­ders große Anlagen mit vielen EC-Venti­la­toren in Verdamp­fern oder Schalt­schrank­küh­lungen standen im Fokus des Diskurses. Das Szenario geht davon aus, dass der ZKK auch dann aktiv bleibt, wenn der Motor still­steht. Als Lösung wird vorge­schlagen, die Geräte bei Still­stand vom Netz zu trennen. Eine genauere Betrach­tung von Funk­ti­ons­weise und Aufbau moderner EC-Motoren wider­spricht jedoch dieser These.

Phasen­span­nung L1-N und Phasen­strom L1 bei einem 3 kW Green­Tech EC-Motor im Still­stand

Ein EC-Motor wird über eine Steuer- und Leis­tungs­elek­tronik an einer Gleich­span­nung betrieben. Bei netz­ge­speisten Systemen gewinnt man diese aus einer Netz­wech­sel­span­nung. Diese soge­nannte Zwischen­kreis­span­nung wird vom ZKK geglättet. Wird kein Strom aus dem Zwischen­kreis entnommen, bleibt der Konden­sator geladen. In diesem Betriebs­zu­stand kann es durch die Wirkung des ZKK keine Phasen­ver­schie­bung zwischen Span­nung und Strom, keine Blind­leis­tung, keine Stro­m­ober­schwin­gungen und daher auch keine Netz­rück­wir­kungen geben, da bei einem gela­denen Konden­sator kein Lade­strom fließt. Daher ist es auch nicht notwendig, den Motor bei Dreh­zahl Null vom Netz zu trennen.

Wenn jedoch Strom vom laufenden Motor aufge­nommen wird, belastet der nicht lineare Lade­strom des Zwischen­kreis­kon­den­sa­tors das Netz durch soge­nannte Stro­m­ober­schwin­gungen. Zudem verur­sa­chen die Schalt­vor­gänge der Leis­tungs­elek­tronik höher­fre­quente Störungen. Beide Phäno­mene lassen sich aber in modernen Elek­tro­niken auf ein norm­ver­träg­li­ches Maß redu­zieren.

Zuge­hö­riges Stro­m­ober­schwin­gungs­spek­trum des Phasen­stroms L1 bei einem 3 kW Green­Tech EC-Motor im Still­stand.

Gegen Stro­m­ober­schwin­gungen setzen wir in unseren Green­Tech EC-Motoren Stro­m­ober­schwin­gungs­filter ein, höher­fre­quente Stör­aus­sen­dungen am Netz­ein­gang der Elek­tronik verrin­gern wir durch Netz­filter. Diese Filter sind aus Konden­sa­toren und Induk­ti­vi­täten aufge­baut und führen zu kapa­zi­tiven Blind­strömen am Netz­ein­gang, die eine Blind­leis­tungs­auf­nahme verur­sa­chen, solange die Elek­tronik am Netz ange­schlossen bleibt. Die Wirk­leis­tung im Bereit­schafts­be­trieb zum Beispiel bei einem 3-kW-EC-Motor beträgt jedoch nur circa ein Promille seiner Nenn­leis­tung. Diese Leis­tung puffert zwar der ZKK, der Lade­strom dafür ist aller­dings so gering, dass er vergli­chen mit dem Blind­strom des Netz­fil­ters nicht ins Gewicht fällt. Die Blind­strom­leis­tung im Ruhe­zu­stand hat folg­lich nichts mit dem ZKK zu tun, sondern ist auf den Einsatz des Netz­fil­ters zurück­zu­führen. Durch den Einsatz von modernen EC-Motoren entstehen also keine proble­ma­ti­schen Netz­rück­wir­kungen. Zusätz­liche Regel- oder Abschalt­ein­rich­tungen sind daher nicht erfor­der­lich. Hingegen führt zu häufiges Zu- und Abschalten zu einer Redu­zie­rung der Gerä­te­le­bens­dauer – und ist daher nur in Ausnah­me­fällen sinn­voll.

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