Warum Sie eine Netzdrossel verwenden sollten

Verwenden Sie derzeit einen Frequenzumrichter (VFD) mit Ihrem Motorsystem? Wenn dies der Fall ist, sind Ihnen möglicherweise die Schäden nicht bewusst, die VFD-Antriebe und andere Arten von Motorsteuergeräten an Ihrem laufenden Motor haben. Dazu gehören elektrische Ströme und Oberschwingungen. Also, was ist die Lösung? Eine kostengünstige, kompakte Komponente, die als Netzdrossel bezeichnet wird.

Netzdrosseln sind elektromagnetische Geräte, die als Induktoren verwendet werden, um Antriebe mit variabler Frequenz (VFDs) und andere Geräte vor elektrischen Störungen wie z B. Spannungsspitzen, Überspannungen und Transienten. Netzdrosseln können Ihren Stromfluss und schädliche Oberschwingungen vom Frequenzumrichter begrenzen.

Oberschwingungen sind Stromverzerrungen, die durch den Betrieb nichtlinearer Lasten wie VFDs zusammen mit Ihrer Maschine entstehen. Nichtlineare Lasten werden an Maschinenmotoren angelegt, um die Energiekosten zu senken und die Stromversorgung zu verbessern. Diese Lasten erzeugen jedoch harmonische Verzerrungen, da sie im Betrieb nicht sinusförmige Ströme erzeugen. Wenn Spannungsspitzen, Überhitzung von Geräten oder häufige Maschinenausfälle auftreten, treten höchstwahrscheinlich harmonische Verzerrungen auf. Netzdrosseln reduzieren Stromspitzen und Oberschwingungen durch Rundung der Wellenlängen.

Die meisten Ausfälle von Maschinenmotoren sind auf elektrische Störungen zurückzuführen, die im Laufe der Zeit auftreten, und obwohl VFD-Antriebe die Maschineneffizienz erhöhen, sind sie sehr empfindlich gegenüber Spannungsspitzen und Transienten.

 

Reaktorfunktionen:Leitung vs. Last 

Nachdem Sie nun verstanden haben, wie Netzdrosseln funktionieren, haben Sie zwei Möglichkeiten, eine Drossel für Ihr System auszuwählen. Drosseln können an zwei verschiedenen Stellen in Ihrem System installiert werden und entweder als Netz- oder als Lastdrossel fungieren. Eine Netzdrossel, auch Eingangsdrossel genannt, wird zwischen dem VFD und der Stromquelle installiert, um den Frequenzumrichter zu schützen. Zum Schutz des Maschinenmotors ist zwischen Frequenzumrichter und Motor eine Lastdrossel, auch Ausgangsdrossel genannt, eingebaut.

Netzdrosseln 

Netzdrosseln werden auf der Leistungsverteilungsseite der Versorgungsleitung des Frequenzumrichters platziert. Netzdrosseln helfen, elektrische Ströme zu stabilisieren, wenn VFDs und andere Geräte verwendet werden. Darüber hinaus tragen Netzdrosseln dazu bei, Transienten und Oberschwingungen zu reduzieren, die die Lebensdauer des Frequenzumrichters im Laufe der Zeit beeinträchtigen. Diese Drosseln wirken als Impedanz zwischen der Stromquelle und dem VFD und verlangsamen dadurch Oberschwingungen und Störungen wie Spannungsspitzen und Überspannungen. Sie können Ihr VFD schützen und dabei seine Lebensdauer verlängern.

Netzstörungen und Oberschwingungen sind in vielen Hochleistungsmaschinen und in Maschinen, bei denen die Stromversorgung ständig ein- und ausgeschaltet wird, üblich. Nehmen Sie zum Beispiel, wenn eine Toilettenspülung läuft, während gleichzeitig die Dusche läuft. Dauerhaft starke Belastungen wie diese mit schnellen Änderungen können zu Stromkreisunterbrechungen führen. Wenn eine Netzdrossel installiert ist, kann dies diese Stromstöße eliminieren und das Auslösen von Schaltkreisen reduzieren.

Netzdrosseln sollten verwendet werden, wenn:   

• Die Leitungsseite ist anfällig für Überspannungen, Transienten und Oberschwingungen 
• Wenn VFD-Geräte in der Schaltung verwendet werden
• Total Harmonic Current Distortion (THID)-Laufwerk überschreitet 5 %  
• Einschalten von Hochleistungsgeräten oder Maschinen, die schwere Lasten durchlaufen 

Reaktoren laden 

Lastdrosseln werden auf der Motorseite der Last des Frequenzumrichters verwendet. Sie schützen den Motor, indem sie bei großer Entfernung zwischen Motor und VFD als Puffer wirken. Da der Antrieb beim anfänglichen Einschalten hochfrequente Geräusche erzeugt, treten Spannungsspitzen auf. Lastdrosseln können vom Motor verursachtes Rauschen herausfiltern und Rauschen abschwächen, das durch lange Kabellängen verstärkt wird. Es wird empfohlen, Lastdrosseln nur dann zu verwenden, wenn die Motorverkabelung mehr als 100 Fuß voneinander entfernt ist.

Für extreme Entfernungen sollten DV/DT-Filter verwendet werden. DV/DT-Filter tragen auch zum Schutz Ihres Motors bei, indem sie Spannungsspitzen von VFD-Geräten reduzieren. Ihr Unterschied zu Lastdrosseln liegt in ihrer Fähigkeit, einen größeren Schutzbereich zu haben. Sie werden üblicherweise in Systemen wie Förderbändern, Produktionslinien und vielen anderen Maschinen/Geräten mit langen Leitungslängen eingesetzt. Bitte wenden Sie sich an Ihren spezialisierten Techniker, da andere Elektronik in Ihrem System bei der Auswahl von Drosseln oder Filtern für Ihren Stromkreis berücksichtigt werden sollte.

 Lastdrosseln sollten verwendet werden, wenn:

• Die Motorverkabelung ist mehr als 30 m voneinander entfernt
• Das Gerät erfährt Spannungsspitzen, die durch ständiges Ein- und Ausschalten entstehen 
• Die Motorseite des Antriebs muss geschützt werden, wenn ein VFD-Gerät verwendet wird  

Reaktorimpedanzen:3 % oder 5 %  

Wie wählen Sie also einen Reaktor aus, der die Anforderungen Ihres VFD und Motors erfüllt? Netzdrosseln werden durch Impedanz (% Impedanz der Last Z oder prozentualer effektiver Widerstand eines Stromkreises), Spannung und Strom bezeichnet. Eine Netzdrosselimpedanz wird durch den vom VFD gezogenen Strom bestimmt. Die prozentuale Impedanz der Netzdrossel ist derselbe Prozentsatz der Antriebsimpedanz bei Volllast. Dies ist wichtig zu beachten, da Netzdrosseln prozentual auf die Strombelastung des laufenden Gerätes angerechnet werden. Der Nennstrom wird als der von der Last benötigte Strom, gemessen in Ampere, dargestellt.

Netzdrosseln werden üblicherweise mit 3 % oder 5 % Impedanz verwendet, was bedeutet, dass eine prozentuale Impedanz der Netzdrossel beim Nennstrom des Geräts angewendet wird. Je größer beispielsweise der Strom durch die Drossel fließt, desto größer ist der Prozentsatz der angelegten Impedanz. Dasselbe wird angegeben, wenn der Stromfluss abnimmt, ebenso die prozentuale Impedanz.

Drei-Prozent-Impedanzen werden am häufigsten verwendet, da sie den wahren Eingangsleistungsfaktor verbessern und Oberschwingungen und andere Störungen zwischen Antrieben reduzieren. Sie werden verwendet, um Transienten zu reduzieren und Schaltungsauslösungen zu verhindern. Fünf Prozent bieten die gleichen Vorteile wie 3-%-Drosseln, werden aber in extremen Fällen von Oberschwingungen verwendet.

Die Verwendung einer Impedanz von 10 % kann einen besseren Motorschutz bieten, wenn der Motor vom VFD entfernt ist. Höhere Impedanzen sollten in Übereinstimmung mit den IEEE 519-Standards verwendet werden, um das Motorbetriebsgeräusch und die Temperatur zu reduzieren. Es ist wichtig, die Impedanzen zu berücksichtigen, um die Netzdrossel nicht für die Last der Anwendung zu überdimensionieren.

Zusätzliche Hinweise :IEEE 519 beschränkt die harmonische Gesamtverzerrung (THD) auf mehr als 5 %. Prozentuale Impedanzen wie 3 % und 5 % werden beide gleichermaßen verwendet, um Stromleitungstransienten zu minimieren.

Warum sind Netzdrosseln wichtig?

Netzdrosseln werden von vielen Ingenieuren sehr empfohlen, und im Vergleich zum Preis Ihres Motors sind sie kostengünstig und einfach zu installieren. Netzdrosseln schützen nicht nur Ihren VFD, sondern auch Ihren Motor vor Störungen wie Transienten, Spannungsspitzen und Überspannungen. Netzdrosseln helfen auch bei der Reduzierung von Oberschwingungen, die Ihren Motor und VFD im Laufe der Zeit ruinieren. Netzdrosseln können in einer einzigen Installation für mehrere Geräte installiert werden.

Warum Sie eine Netzdrossel verwenden sollten:    

• Reduziert Oberschwingungen und hält Ihre lokalen Oberschwingungs- und Emissionswerte auf den Standards 
• Reduziert das Auslösen des Antriebs während des Kondensatorschaltens  
• Reduziert die Tiefe von Spannungseinbrüchen in SCR 
• Schützt DC-Bus-Kondensatoren und Front-End-Dioden 
• Netzdrosseln werden empfohlen, wenn ein VFD-Gerät verwendet wird 

Angesichts der kostspieligen Anschaffung neuer VFDs und Motoren bieten Netzdrosseln eine kostengünstige Lösung, um Ihr System langfristig sicher und betriebsbereit zu halten. Netzdrosseln/Lastdrosseln sind eine kleine Investition, die äußerst wirksam gegen Oberschwingungen und schädliche Störungen sein kann, die von elektronischen Geräten erzeugt werden. Trimantec bietet eine Reihe von Netzdrosseln mit Impedanzen von 3 %, 5 % und 10 % an, die den Anforderungen Ihres Geräts entsprechen. Wenn Sie sich nicht sicher sind, welches für Ihre Anwendung das Richtige ist, wenden Sie sich bitte an einen unserer Vertriebsmitarbeiter, damit wir Sie durch den Prozess führen können.