Oberschwingungsverzerrungen sind auch als Oberschwingungen bekannt. Bei Oberschwingungen handelt es sich um Verzerrungen in der Netzversorgung, die zu schlechter Netzqualität führen, die Zuverlässigkeit beeinträchtigen und letztendlich Geräteschäden verursachen können.
Erfahren Sie mehr zu Oberschwingungen
Eine frühzeitige Berücksichtigung bei der Planung und anschließende Reduzierung von Oberschwingungen trägt dazu bei,
Sorgen Sie für eine korrekte Spezifizierung der Oberschwingungsreduzierung für kosteneffizientere Projekte in der CAPEX- und OPEX-Phase:
Steuern Sie das Risiko elektrischer Ineffizienzen aufgrund unkontrollierter Oberschwingungsverzerrung:
Wussten Sie, dass Netzbetreiber täglich hart daran arbeiten, uns qualitativ hochwertige Energie ins Versorgungsnetz zu speisen? Es ist eine kontinuierliche Aufgabe, sicherzustellen, dass die Energieversorgung unserer Wohnhäuser und Fabriken ein sauberer Wechselstrom ohne Oberschwingungsverzerrungen ist.
Wenn Strom aus dem Netz entnommen wird, kann die Netzversorgung durch die angeschlossenen Lasten verzerrt werden. Diese Leistungsverzerrung umfasst Oberschwingungskomponenten.
Für Fabriken und andere Industrien verursachen Oberschwingungen und andere Leistungsverzerrungen kostenintensive Probleme wie:
Oberschwingungsverzerrungen in elektrischen Systemen schädigen Geräte, indem sie Überhitzung, Spannungsbelastung und Energieverluste verursachen, die Komponenten belasten und ihre Lebensdauer verkürzen. Die Auswirkungen stärkerer Oberschwingungsverzerrungen sind weitreichend, da sie jedes elektrische Gerät betreffen, das an dasselbe System angeschlossen ist.
Übermäßige Oberschwingungsverzerrungen können zur Überhitzung von Kabeln und Motoren führen. Motoren, Schaltanlagen, Sicherungen, Kabel und empfindliche Messgeräte sind betroffen. Verzerrungen mit Oberschwingungsgehalt können sogar kritische Telemetrie- und Kommunikationsgeräte wie Wi-Fi-Systeme stören.
Dies kann zu vorzeitigem Geräteausfall, wie z. B. durchgebrannten Sicherungen, ausgelösten Hauptschaltern oder überhitzten Motoren führen, was sich möglicherweise auf die gesamte Industrieanlage auswirkt, wenn keine Korrekturmaßnahmen wie Oberschwingungsfilter oder Verbesserungen der Netzqualität implementiert werden.
Das Bild zeigt den Einfluss von Oberschwingungsverzerrungserzeugern bei der Überhitzung von Elektromotoren.
Oberschwingungsverzerrungen verursachen höhere Stromrechnungen, indem sie die Systemverluste erhöhen und den Gesamtwirkungsgrad des Systems reduzieren.
Diese verschwendete Energie stellt ein erhebliches Betriebskostenproblem für industrielle Nutzer dar.
Um die Gesamtrechnung zu senken und dennoch die gleiche Nutzleistung zu erhalten, müssen wir die Oberschwingungsverzerrungen reduzieren.
Stromrechnungen setzen sich aus Wirk- und Blindleistung zusammen. Nur die Wirkleistung ist nutzbar, aber wir zahlen für beide Komponenten. Die Mehrkosten können die Rentabilität beeinträchtigen.
Leistungsverzerrungen, einschließlich Oberschwingungen, sind mehr als nur ein Ärgernis. Sie können Ihre Prozesse stoppen, was zu Ausfallzeiten und Unterbrechungen Ihrer Produktionslinien führt. Sie beeinflussen auch die Investitionsausgaben beim Kauf von Ausrüstung und Brennstoffen für den Betrieb Ihrer Anlage, was sich erheblich auf die Betriebskostenziele auswirkt.
Oberschwingungsverzerrungen und Verzerrungen im Allgemeinen wirken sich auch auf die Ziele für Treibhausgasemissionen (THG) in allen Scopes aus (Scope-1-, Scope-2- und Scope-3-Emissionen). Eine Verzerrung der Stromversorgung hat die folgenden unerwünschten Konsequenzen:
Die gute Nachricht ist, dass Oberschwingungsverzerrungen, einschließlich hochfrequenter Oberschwingungen und Oberschwingungen niedrigerer Ordnung, reduziert werden können. Durch Maßnahmen zur Reduzierung der Spannungsverzerrung können Sie:
Oberschwingungen beeinträchtigen die Zuverlässigkeit von Versorgungsnetzen, indem sie die elektrischen Kurvenformen verzerren, was sich negativ auf die Leistung empfindlicher Geräte und Systeme auswirken kann. Je mehr nichtlineare elektrische Geräte zu einem System hinzugefügt werden, desto anfälliger wird das System für diese Verzerrungen. Daher ist es wichtig, Oberschwingungen und ihre Reduzierung zu berücksichtigen, um ein widerstandsfähiges System aufzubauen, das ohne Ausfälle arbeitet.
Frequenzumrichter bringen eine Vielzahl von Vorteilen für Ihr System, insbesondere bei reduziertem Energieverbrauch. Gleichzeitig erzeugen sie mehr Oberschwingungen – können diese jedoch auch abschwächen. Der Grund für den Einsatz von Frequenzumrichtern ist, dass ihre Vorteile die Nachteile der von ihnen erzeugten Oberschwingungen weit überwiegen. Entdecken Sie die Vorteile in diesem Video.
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Frequenzumrichter, auch als VSD oder VFD bekannt, bieten die beste Möglichkeit, Ihren Betrieb zu dekarbonisieren und Ihre Klimaneutralitätsziele zu erreichen. Diese Frequenzumrichter regeln Elektromotoren, um den Energieverbrauch drastisch zu senken. Sie ermöglichen auch die Kontrollierbarkeit, Wiederholbarkeit und Belastbarkeit in industriellen Prozessen. Frequenzumrichter sind ein integraler Bestandteil der modernen Industrielandschaft und bringen enorme Vorteile:
Neue Installationen können den Energieverbrauch senken, indem jede Anwendung mit einer Frequenzumrichtersteuerung ausgestattet wird. Die Aufrüstung bestehender Direct-on-Line- (DOL) oder Festdrehzahl-Installationen auf Frequenzumrichter ist der beste Weg, um die Treibhausgasreduktionsziele zu erreichen 1]. Die Aufrüstung auf hocheffiziente Motoren hilft noch mehr.
1] Globaler Bericht von OMDIA über die COP26: Wenn alle Lüfter und Pumpen weltweit mit Frequenzumrichtern ausgestattet wären, würden die Einsparungen der gesamten Stromerzeugungskapazität der EU entsprechen. Durch den Einsatz von Frequenzumrichtern können die Treibhausgasemissionen bis 2040 um 40 % reduziert werden.
Durch die richtige Minderung von Oberschwingungen können Sie viel Geld sparen und viele weitere Vorteile erzielen. Es gibt jedoch keine einheitliche Lösung für alle Szenarien. Es geht darum, die beste Methode für jede einzelne Installation auszuwählen. In einigen Fällen können Sie die Konformität ganz ohne Oberschwingungsreduzierung erreichen. Kaufen Sie also nichts, das Sie nicht benötigen!
Wir empfehlen Ihnen, sich mit einem Hersteller in Verbindung zu setzen, der Ihre Herausforderungen versteht und Sie in Bezug auf Ihr spezifisches System und Ihre Umstände kompetent beraten kann. Danfoss bietet das umfassendste Spektrum an Lösungen zur Reduzierung von Oberschwingungen im hohen oder niedrigen Leistungsbereich an, kompatibel mit jeder Motortechnologie und für jede Situation. Wir helfen Ihnen, die effizienteste und wirtschaftlichste Lösung zu finden.
Moderne Frequenzumrichter (und Filter) von Danfoss können Oberschwingungen reduzieren und schwierigere Probleme wie supraharmonische Oberschwingungen und Gleichtakt bewältigen. Es gibt keine Universallösung für alle Szenarien. Haben Sie Fragen? Wir helfen Ihnen gerne weiter.
Das vollständige Angebot an Lösungen zur Oberschwingungsreduzierung umfasst:
Für Planer: Um die optimale Lösung zur Reduzierung von Oberschwingungen zu finden, testen Sie unser digitales Tool, MyDrive® Harmonics.
Um mehr über Oberschwingungsverzerrungen und deren Reduzierung zu erfahren, lesen Sie unsere FAQs und unseren Blog.
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Oberschwingungen sind nicht sichtbar, ihre Auswirkungen jedoch sehr. Oberschwingungsverzerrungen sind wiederholte und kontinuierliche Verformungen des reinen Spannungs- oder Stromverlaufs.
Mithilfe der Fourier-Analyse, einer von dem französischen Mathematiker entwickelten Technik, können wir die Größe der im System vorhandenen Oberschwingungen visualisieren.
Fourier zeigte, dass jede verzerrte Kurvenform lediglich eine Addition einzelner Sinuswellen mit unterschiedlichen Frequenzen und Amplituden ist. Die verzerrte Kurvenform besteht aus einer sinusförmigen Grundkurve plus Oberschwingungen.
Es sind diese einzelnen Sinuswellen höherer Ordnung, die als Oberschwingungen bezeichnet werden. In der Regel sprechen wir von Leistungsverzerrungen im Frequenzbereich unter 2 kHz als „Oberschwingungsverzerrung“.
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Die Oberschwingungsverzerrung der Kurvenform entsteht durch nichtlineare Lasten, die an die Stromversorgung angeschlossen sind. Alle Lasten, die nicht sinusförmigen Strom aufnehmen, werden als nichtlineare Lasten bezeichnet. Den größten Beitrag zu Oberschwingungen leisten:
Um Schäden an Geräten zu verringern, begrenzen Vorschriften die Oberschwingungen in Stromversorgungsnetzen auf niedrige Werte. Eine Oberschwingungsreduzierung ist nicht immer erforderlich, aber bei Bedarf können Geräte zur Oberschwingungsreduzierung Oberschwingungen reduzieren, um diese Vorschriften einzuhalten. Für eine erfolgreiche Oberschwingungsreduzierung stehen viele Methoden zur Auswahl, darunter der Einsatz von Oberschwingungsfiltern, Active Front-End (AFE)-Umrichtern und mehr.
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SCHWEIZ: Die Pumpstation Wehrliau in Bern liefert bis zu 1,20 Mio. Liter Trinkwasser pro Stunde. iC7-Frequenzumrichter spielen eine Schlüsselrolle bei der Sicherstellung einer zuverlässigen Versorgung.
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Im Klimatisierungssystem des University Medical Centre (UMC) in Ljubljana sorgen Danfoss-Frequenzumrichter mit integrierten Filtern für eine geringe Oberschwingungsverzerrung mit einer maximalen THDi von 5 %.
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NORWEGEN: Der VLT® AQUA Drive FC 202 gewährleistet bei Nordlaks Smolt AS eine zuverlässige Betriebszeit mit strenger Oberschwingungskonformität.
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Die Oberschwingungsreduzierung reduziert unerwünschte Frequenzen in elektrischen Systemen, verhindert Geräteschäden und verbessert Netzqualität und Effizienz.
Oberschwingungsverzerrungen können zu Ausfällen und Schäden in elektrischen Systemen führen. Reduzieren Sie Risiken und minimieren Sie Ausfallzeiten mit Filtern und Low-Harmonic-Drives, LHD und ULH, von Danfoss.
Danfoss ist einer der weltweit führende Hersteller von Frequenzumrichtern und Leistungswandlern und bietet effiziente Optimierungen für Elektromotoren und Systeme. Erzielen Sie Energieeinsparungen bis zu 80 %.
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