Mit dem Sinusfilter zum Erfolg

Verluste des Mittelfrequenzmotors im Griff

Spindelantriebe, Highspeed-Kompressoren, Turbogebläse, oder Mikroturbinen: Sinusfilter finden sich in den unterschiedlichsten Einsatzgebieten. Abgestimmt auf diese Applikationen ist nun ein neuer elektrischer Filter von KEB Automation verfügbar.

„Die neuen Z2-Ausgangsfilter sind für den Einsatz an Mittelfrequenzmotoren von 200 bis 1.600 Hertz konzipiert“, erklärt Dirk Erasmie, Leiter der Filterentwicklung bei KEB. „Solche Motoren werden typischerweise in Highspeed-Kompressoren, Turbogebläsen und Mikroturbinen eingesetzt.“ Des Weiteren gebe es eine große Anzahl von Spindelantrieben im Schleif-, Polier- und Fräsbereich.

Img dr set cline z2

COMBILINE Z2 Ausgangsfilter

Pump for industrial

Anwendungsbeispiel Turbo Blower

Sicheren Betrieb ermöglichen

Bei kritischen Auslegungen von Mittelfrequenzmotoren sind diese erst durch den Einsatz eines Z2-Sinusfilters sinnvoll an Drive Controllern zu betreiben. „Durch die in etwa um den Faktor Netzfrequenz/Motorfrequenz geringere Motorinduktivität der Mittelfrequenzmotoren führt ein direkter Betrieb des Motors an einem Drive Controller häufig zur Überhitzung und thermischen Zerstörung des Motors“, so Erasmie. Speziell bei Permanentmagnet-Motoren kann die Überhitzung der Rotormagnete zur Entmagnetisierung, d.h. ebenfalls Ausfall des Motors führen.“

Die neue – zweite – Generation der KEB Motorfilter zeichnet sich durch einen flexiblen, modularen Baukasten aus Motordrosseln und Kondensatormodulen aus. Die technisch selektierten Motorfilter decken  einen Leistungsbereich von 0,75 kW bis 315 kW in einem Frequenzbereich von 0 bis 1.600 Hz ab.

Wirkungsgrad erhöhen

Wird nur eine Motordrossel zur Reduzierung des Rippelstroms, des du/dt´s, der Lagerströme oder der Motorerwärmung benötigt, kommt eine dem Strom entsprechende Motordrossel zum Einsatz. „Wird ein Sinusfilter benötigt, wird die Motordrossel mit einer oder mehreren Kondensatoreinheiten kombiniert“, erklärt Dirk Erasmie. Der Sinusfilter wandelt die Ausgangs-Puls-Weiten-Modulation (PWM) des Drive Controllers in eine sinusförmige Spannung. Dadurch

  • werden die Schaltfrequenz bedingten Verluste im Stator und im Rotor beseitigt,
  • Lagerströme vermieden,
  • und die Lebensdauer der Motorwicklungen erhöht.

Die Komponenten der Z2-Filter sind insbesondere auf höhere Frequenzen ausgelegt. Grundlagen bilden das spezielle Kernmaterial sowie die von KEB entwickelten HF-Litzen der Wicklungen. Als Ergebnis resultiert ein Aufbau mit sehr geringen Verlusten (η > 0,99).