Netzqualität verbessern und Oberschwingungen reduzieren

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Die PQSine-Serie ist konzipiert für 3-phasige Netze mit und ohne Neutralleiter bei Spannungen von 200 VAC bis 480 VAC mit 50/60 Hz. Mit PQSine können Oberschwingungen bis zur 50. Harmonischen (2500 Hz/3000 Hz) erfasst und eliminiert werden.

Die neuen Filter sind in Schritten von 60 A bis zu einem maximalen Kompensationsstrom von 600 A in einem einzigen Filtersystem kaskadierbar.

Ein enormer Vorteil ist der modulare Aufbau von PQSine: Die 60-A-Module lassen sich schnell auswechseln und darüber hinaus sind etwa ein Standschrank mit 180 A Filterleistung schnell mit einem oder zwei 60-A-Modulen bis zu einer Gesamtleistung von 300 A (5 Module) aufrüstbar.

Dazu werden die Module einfach in den Schrank geschoben, dessen Sammelschiene grundsätzlich für Ströme bis 300 A ausgelegt ist (Bild 3). Zur Kontaktierung muss weder geschraubt noch gebohrt werden, da sowohl die Leistungsanschlüsse als auch die Steuerkabel steckbar sind.

Auch kapazitive Blindleistung ist kompensierbar

Im Gegensatz zur klassischen Blindleistungskompensation, die ausschließlich induktive Lasten kompensiert, sind mit PQSine auch kapazitive Blindleistungsanteile kompensierbar.

Neben der Befilterung sorgen die aktiven Harmonischen Filter der PQSine-Serie auch für eine Symmetrierung der Lasten auf alle Phasen. Bei Verwendung der 4-Leiter-Geräte werden zusätzlich auch Neutralleiter-Stöme kompensiert.

Für die optimierte Zuverlässigkeit sorgt eine Reihe von Selbstüberwachungssystemen. Die wichtigsten sind: Überlastschutz, Abschaltung bei Übertemperatur, Schutz vor Über- oder Unterspannung sowie Lüfterüberwachung.

Bildergalerie

Bild 2: Das Funktionsprinzip von EPCOS PQSine; PQSine sorgt für eine sinusförmige Stromaufnahme. Oberwellen und Phasenverschiebungen werden zuverlässig reduziert.(Bild: EPCOS)

Bild 3: Verschiedene Aufbau- und Montagemöglichkeiten; das Basismodul (links) kann in Schaltschränken für die Wandmontage (Mitte) oder die Bodenmontage (rechts) verbaut werden. Durch die Kaskadierbarkeit lassen sich Systeme für Ströme bis 600 A aufbauen.(Bild: EPCOS)

Bild 4: Dreistufige Ausgangstopologie; durch die dreistufige Ausgangstopologie von PQSine (oben) ergibt sich eine bessere Annäherung des Ausgangsstroms an eine Sinusform (unten). Außerdem werden dadurch Verluste reduziert.(Bild: EPCOS)

Bild 5: Tabelle mit den wichtigsten Kenndaten zu den Filtern PQSine.(Bild: EPCOS)

Zur benutzerfreundlichen Eingabe und Ablesung der Daten stehen ein 7-Zoll- und 12,1-Zoll-TFT-Color-Touchscreen zur Auswahl. Als Interfaces dienen Ethercat mit 100 Mbit/s, USB, Active Sensor Bus und Display Bus. Viele Aktive Filter arbeiten am Ausgang mit zweistufigen IGBT-Brücken, einem Konzept also, das mit der Ausgangsstruktur von 6-Puls-Frequenzumrichtern vergleichbar ist.

Bei PQSine dagegen kommt ein dreistufiges Schaltungskonzept mit in Summe zwölf IGBTs (jeweils vier IGBTs pro Phasenstrang) zum Einsatz. Dadurch entsteht eine wesentliche bessere Annäherung an eine Sinusform des Ausgangssignals als bei zweistufigen Systemen (Bild 4).

* Lukas Motta ist Director Business Development Power Quality Solutions PQS bei TDK EPCOS, München.

Artikelfiles und Artikellinks

Link: Christian Paulwitz von EPCOS ist Referent auf dem Praxisforum Elektrische Antriebstechnik 2016 in Würzburg

Link: Übersicht über Aktive Harmonische Filter und Power Optimizer der Serie PQSine von EPCOS

Link: Beitrag im Original erschienen in: ELEKTRONIKPRAXIS Sonderheft Leistungselektronik & Stromversorgung (kostenlose ePaper-Version)

Link: Heftausgabe als pdf

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Stand: 08.12.2025

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