Frequenzumrichter Sichert Energie-Rückspeisung und Energie-Qualität

Zu den Frequenzumrichter- Baureihen Altivar 61 und 71 von Schneider Electric ist das Active Front End – eine aktive Netzeinheit, bestehend aus Gleich- und Wechselrichter sowie einem

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Zu den Frequenzumrichter- Baureihen Altivar 61 und 71 von Schneider Electric ist das Active Front End – eine aktive Netzeinheit, bestehend aus Gleich- und Wechselrichter sowie einem Netzfilter - die optimale Ergänzung. Sie erweitert den Arbeitsbereich eines Antriebssytems auf einen reinen Vier-Quadranten-Betrieb und ermöglichen sowohl das Antreiben als auch das Bremsen im Generator-Betrieb unter Nutzung der gewonnenen elektrischen Energie. Für Hubwerke, Prüfstände, Haspeln und andere Antriebe mit häufiger generatorischer Last bedeutet der Einsatz des Active Front End eine wesentliche Steigerung des Gesamtwirkungsgrades der Anlage. Das wiederum schont nicht nur die Umwelt sondern reduziert auch die Betriebskosten, so dass eine Amortisation oft schon innerhalb weniger Monate möglich ist. Zusätzlich sorgen aktive Netzeinheiten für eine weit gehende Unterdrückung von Netzrückwirkungen. Somit reduziert sich die Oberschwingungsbelastung (THDi) des speisenden Netzes auf weniger als vier Prozent. Die Frequenzumrichter Altivar 61 und 71 werden damit zum „Low Harmonic Drive“ im Sinne der IEC 61800-3, deren Anforderungen voll erfüllt werden. Moderne Frequenzumrichter mit aktiver Netzeinheit decken somit zusätzlich zur Energieeinsparung noch einen weiteren Aspekt aus dem Themenkomplex Energieeffizienz ab, nämlich einen Beitrag zum Thema Energiequalität. Für den Betrieb von Umrichtern mit aktiver Netzeinheit sind verschiedene Varianten möglich.

Im einfachsten Fall wird im 1:1-Betrieb pro Umrichter eine eigene Netzeinheit eingesetzt. Dies entspricht also dem Vier-Quadranten-Betrieb des eingesetzten Umrichters. Darüber hinaus können verschiedene weitere Konfigurationen eingesetzt werden, bei denen die Ausgänge der Netzeinheit(en) mit den Zwischenkreisen der zu versorgenden Frequenzumrichter über einen Gleichspannungs-Bus (DC-Bus) verbunden werden. In dieser Variante können eine oder mehrere aktive Netzeinheiten im 1:n-, n:1- bzw. n:n-Betrieb mehrere Frequenzumrichter versorgen. In dieser Konfiguration wird gewonnene Bremsenergie für den Betrieb anderer an diesen Bus angeschlossenen Antriebe verwendet, falls diese zum Zeitpunkt des Bremsvorganges gerade motorisch arbeiten. Anderenfalls wird die gewonnene Energie ins Versorgungsnetz eingespeist. Die aktive Netzeinheit arbeitet mit hohen Taktfrequenzen und führt einen sinusförmigen Netzstrom. So stellt sie neben der möglichen Energierückspeisung auch eine Alternative zu aktiven- und passiven Filtern dar. Der Leistungsfaktor beträgt unter allen Betriebsbedingungen (allen Lastsituationen) cos phi= ±1 (l=1).

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