DE10156198A1 - Filter zur Vermeidung einer Netz-Rückwirkung in Form elektrischer Störsignale und Verfahren zum Betreiben eines Funkstörungsfilters, das mit einem Umrichter verbunden ist - Google Patents
Filter zur Vermeidung einer Netz-Rückwirkung in Form elektrischer Störsignale und Verfahren zum Betreiben eines Funkstörungsfilters, das mit einem Umrichter verbunden istInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Filter zur Vermeidung einer Netzrückwirkung in Form von Störsignalen. So werden Funkstörungsfilter mit Umrichtern verbunden, um Funkstörsignale, die über Leitungen übertragen werden, zu verringern. Diese Filter weisen große Störsignalableitkondensatoren (C7, C8, C9, C13) auf, die mit Erde verbunden sind, und während der Anlaufphase des Umrichters leiten diese Kondensatoren Erdschlußströme zur Erde ab. Dadurch ergeben sich Probleme, wenn ein Trennschalter (2) mit einem Umrichter und einem Funkstörungsfilter verbunden ist, weil der Erdschlußstrom größer als der Auslösestrom des Trennschalters sein kann. Die Lösung dieses Problems ist die Anordnung eines ohmschen Widerstands (R1; R2) in Reihe mit dem Störsignalableitkondensator und parallel zu diesem Widerstand die Anordnung eines Schalters (S1; S2), der durch ein Steuersignal einer Steuereinrichtung (8) geöffnet oder geschlossen werden kann. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Funkstörungsfilters.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Filter, insbesondere
Funkstörungsfilter, und ein Verfahren zum Betreiben ei
nes Funkstörungsfilters, das mit einem Umrichter ver
bunden ist.
Bei Umrichtern zur Drehzahlregelung von Elektromotoren
wird häufig die Pulsdauer- und Pulsamplitudenmodulation
zur Steuerung von Leistungsgleichrichtern angewandt.
Diese Modulation hat als unerwünschten Nebeneffekt die
Erzeugung von Funkstörungen, die über Leitungen über
tragen werden. Die europäische Norm EN 55011 gibt
Grenzwerte für die Übertragung von Funkstörungen (Radio
Frequency Interference = RFI) für Einheiten an, die
elektrische Störsignale erzeugen. Die Frequenz der
Störsignale liegt typischerweise im Bereich von einigen
kHz bis zu etwa 30 MHz. Um diese Grenzwerte einzuhal
ten, kann ein Funkstörungsfilter eingebaut oder ergänzt
werden. Bei der Ausbildung eines Funkstörungsfilters
für einen Umrichter ist zu berücksichtigen, ob dessen
Gleichrichter gesteuert oder ungesteuert ist. Ferner
ist die Schaltfrequenz des Wechselrichters zu berück
sichtigen. Sodann ist die Länge der Motorkabel ein we
sentlicher Auslegungsparameter. Funkstörungsfilter kön
nen am Ausgang sowie im Zwischenkreis oder auf der
Netzseite des Umrichters angeschlossen sein. Die Erfin
dung betrifft Funkstörungsfilter auf der Netzseite und
im Zwischenkreis.
Bei der Anwendung von Funkstörungsfiltern treten jedoch
Schwierigkeiten auf, wenn gleichzeitig ein Fehlstrom-
Trennschalter auf der Netzseite des Umrichters ange
schlossen ist. Hochleistungs-Funkstörungsfilter enthal
ten einen oder mehrere geerdete (Schutzerdungs-)Kon
densatoren, die eine so hohe Kapazität haben, daß der
Trennschalter beim Anlauf ausgelöst wird. Dieses Pro
blem läßt sich durch die Verwendung von Trennschaltern
mit einem höheren Auslösestrom oder mit Verzögerungs
schaltungen lösen, so daß Impulse mit kurzer Dauer kei
ne Auslösung bewirken.
Alternativ kann das Problem der unerwünschten Auslösung
des Trennschalters durch eine derartige Auslegung des
Funkstörungsfilters gelöst werden, daß der Erdschluß
strom verringert wird. Aus der EP 0 930 695 A1 ist ein
Funkstörungsfilter bekannt, das es ermöglicht, einen
Umrichter mit einem Trennschalter zu verbinden. Das
dreiphasige Filter enthält in jeder Phase zwei Spulen,
wobei zwischen allen Spulen ein Kondensator mit einem
gemeinsamen Kondensator-Sternpunkt verbunden ist. Die
ser Sternpunkt ist durch eine Parallelschaltung aus ei
nem ohmschen Widerstand und einem Kondensator mit Erde
verbunden.
Nachteilig bei dieser Schaltungsanordnung sind die re
lativ großen und daher kostspieligen Spulen. Der Kon
densator C2 begrenzt zwar den Erdschlußstrom, ver
schlechtert jedoch gleichzeitig das Verhalten des Funk
störungsfilters. Um diese Verschlechterung auszuglei
chen, hat man zwei Spulen in jeder Phase angeordnet,
doch ist davon auszugehen, daß diese Spulen ebenfalls
eine große Induktivität haben. Diese große Induktivität
ergibt in Verbindung mit den Kondensatoren eine hohe
Resonanz-Überspannung an C2, und um diese Überspannung
zu begrenzen, liegt ständig ein Widerstand R2 parallel
zum Kondensator C2.
Ferner ist diese Schaltungsanordnung nicht bei hochemp
findlichen Trennschaltern anwendbar, ohne die Spulenab
messungen weiter zu vergrößern.
Bei der Auslegung des Funkstörungsfilters tritt ein
weiteres Problem auf, nämlich die Anwendung symmetrisch
und unsymmetrisch geerdeter Netzstromversorgungsein
richtungen. Bei symmetrisch geerdeten Netzstromversor
gungseinrichtungen ist der Sternpunkt der drei Phasen
geerdet, was zumindest in Europa in hohem Maße der Fall
ist. Asymmetrische Netzstromversorgungseinrichtungen
werden häufig in den USA angewandt, wobei nur eine der
drei Phasen geerdet ist, eine sogenannte deltageerdete
Netzstromversorgungseinrichtung. An asymmetrischen
Netzstromversorgungseinrichtungen angeschlossene Um
richter können starke Erdschlußströme verursachen, die
häufiger einen Trennschalter auslösen als wenn Umrich
ter an symmetrische Netzstromversorgungseinrichtungen
angeschlossen sind. Untersuchungen haben gezeigt, daß
etwa 10% aller Umrichter an asymmetrisch geerdeten
Netzstromversorgungseinrichtungen angeschlossen sind.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein
Filter, insbesondere Funkstörungsfilter, mit einfachem
Aufbau anzugeben, das die Auslösung normaler (Fehl
strom-Unterbrecher) oder hochempfindlicher Erdschluß
strom-Trennschalter beim Einschalten (oder Anlassen)
eines Verbrauchers, insbesondere eines Umrichters, ver
hindert. Insbesondere soll ein Funkstörungsfilter ange
geben werden, das bei normalen geerdeten Netzstromver
sorgungseinrichtungen sowie bei unsymmetrisch geerdeten
Netzstromversorgungseinrichtungen benutzt werden kann.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe bei einem Filter zur
Verhinderung einer Netz-Rückwirkung in Form elektri
scher Störsignale, die über eine Versorgungsleitung
übertragen werden, deren eines Ende mit einer Span
nungsquelle und deren anderes Ende mit einer elektroni
schen Schaltung verbunden ist, die die elektrischen
Störsignale erzeugt, wobei das Filter eine in der Ver
sorgungsleitung liegende Spule und eine von der Versor
gungsleitung hinter der Spule abgezweigte Reihenschal
tung aus einem Störsignalableitkondensator und einem
ohmschen Widerstand aufweist, dadurch gelöst, daß par
allel zu dem Widerstand ein Schalter geschaltet ist,
der durch ein Steuersignal einer Steuereinrichtung ge
öffnet oder geschlossen werden kann.
Diese Lösung hat den Vorteil, daß das Filter, insbeson
dere Funkstörungsfilter, sowohl in normalen geerdeten
Netzstromversorgungseinrichtungen als auch in asymme
trisch geerdeten Netzstromversorgungseinrichtungen ver
wendet werden kann. Bei einer asymmetrisch geerdeten
Netzstromversorgungseinrichtung wird der Schalter beim
Anlassen und während des Betriebs im geöffneten Zustand
gehalten, während der Schalter bei normalen Netzstrom
versorgungseinrichtungen vorzugsweise während des Be
triebs geschlossen wird. Es brauchen daher nicht zwei
Versionen des Filters hergestellt zu werden. Vielmehr
kann das Filter am Ort des Endbenutzers an die Netz
stromversorgungseinrichtung angepaßt werden.
Bei einem Betrieb mit einer normalen geerdeten Netz
stromversorgungseinrichtung ist es vorteilhaft, den
Schalter solange geöffnet zu halten, bis sich der Stör
signalabbleitkondensator vollständig aufgeladen hat,
und erst dann den Widerstand kurzzuschließen. Auf diese
Weise wird der Störsignalableitkondensator während der
normalen Betriebszeit direkt geerdet, während kein Rei
henwiderstand wirksam ist, so daß eine Verringerung der
Effizienz bzw. des Wirkungsgrades des Filters vermieden
wird. Der Störsignalableitkondensator und der Wider
stand können daher so bemessen werden, daß der Erd
schlußstrom beim Einschalten (Anlaufen) kleiner als der
Auslösestrom hochempfindlicher Trennschalter ist. Au
ßerdem hat diese Lösung den Vorteil, daß die Abmessun
gen der Spule verhältnismäßig klein gehalten werden
können.
Wenn das Filter als Funkstörungsfilter bei mehrphasigen
Netzstromversorgungseinrichtungen benutzt wird - norma
lerweise sind es drei Phasen - dann kann der ohmsche
Widerstand einfach mit dem Sternpunkt der Störsignalab
leitkondensatoren verbunden werden, und der Schalter
wird vom Sternpunkt nach Erde parallelgeschaltet.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn der Widerstand zu
sammen mit dem Relais und einem weiteren Kondensator
eine Parallelschaltung zwischen dem Sternpunkt der
Störsignalableitkondensatoren und Erde bildet. Auf die
se Weise verbessert der zusätzliche Kondensator während
des Betriebs an einer unsymmetrisch geerdeten Stromver
sorungseinrichtung das Filterverhalten.
Das erfindungsgemäße Filter kann auch in Gleichstrom
kreisen, z. B. dem Gleichstromzwischenkreis eines Um
richters verwendet werden. Durch Verbinden des Stör
signalableitkondensators mit der positiven oder der ne
gativen Seite des Zwischenkreises kann der Trennschal
ter gegen unerwünschtes Auslösen geschützt werden.
Wenn der Störsignalableitkondensator mit dem Verbin
dungspunkt zwischen zwei in Reihe geschalteten Konden
satoren verbunden ist, die zwischen der positiven und
der negativen Sammelschiene des Zwischenkreises ange
ordnet sind, dann kann der Störsignalableitkondensator
gegen eine hohe Spannung geschützt werden. Dies bedeu
tet, daß ein Bauelement mit kleinerem Nennwert und da
mit ein preisgünstigeres Bauelement gewählt werden
kann.
Um das Filter als Funkstörungsfilter bei einer asymme
trisch geerdeten Netzstromversorgungseinrichtung ver
wenden zu können, liegt ein Kondensator im Zwischen
kreis, wobei sein einer Anschluß mit der positiven oder
der negativen Sammelschiene und der andere Anschluß mit
Erde verbunden ist.
Um eine optimale Dämpfung einer per Kabel übertragenen
Funkstörung zu erzielen, sollte ein erfindundgsgemäßes
Funkstörungsfilter auf der Netzseite sowie im Zwischen
kreis angeordnet sein. Dies ergibt ein Filter mit zwei
Abschnitten. Vorzugsweise werden die Schalter dabei
durch dieselbe Steuereinrichtung gleichzeitig betätigt.
Vorzugsweise sind die erwähnten Schalter Relais, doch
können auch Transistoren verwendet werden.
Das Filter ist besonders in einem Umrichter einer Dreh
zahlregeleinrichtung eines Motors geeignet, bei der ein
Trennschalter auf der Netzseite des Umrichters angeord
net ist.
Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren
zum Betreiben eines Funkstörungsfilters, das mit einem
Umrichter verbunden ist und eine mit Erde verbundene
Reihenschaltung aus einem Störsignalableitkondensator
und einem ohmschen Widerstand aufweist. Besonders vor
teilhaft ist es, wenn ein Schalter parallel zu dem ohm
schen Widerstand geschaltet ist und der Schalter solan
ge im geöffneten Zustand gehalten wird, bis der Stör
signalableitkondensator weitgehend aufgeladen ist, wo
nach der Schalter durch ein Steuersignal einer Steuer
einrichtung geschlossen und dadurch der Widerstand
kurzgeschlossen wird. Dieses Verfahren verhindert ein
unerwünschtes Auslösen des Erdschlußstrom-Trennschal
ters während des Anlassens.
Durch die Verwendung von zwei Funkstörungsfiltern, die
jeweils auf der Netzseite und im Zwischenkreis eines
Umrichters angeordnet sind, und die Verwendung einer
Steuereinrichtung, die die Schalter in den beiden Fil
tern gleichzeitig schließt, wird die Schalung verein
facht und die Gesamtdämpfung der Störsignale erhöht.
Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachste
hend anhand der beiliegenden Zeichnungen bevorzugter
Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Darin stellen
dar
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel und
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfin
dung.
In Fig. 1 ist mit 1 der Netzabschnitt und der Eingangs
abschnitt eines Frequenzwandlers, hier eines Umrich
ters, bezeichnet. Auf der Netzseite ist eine (nicht
dargestellte) Spannungsquelle mit Schaltern K verbun
den, die ihrerseits mit einem Trennschalter 2 verbunden
sind, über den drei Phasen zum Eingang des Umrichters
führen. Die einen Anschlüsse von Kondensatoren C1, C2
und C3 sind mit den Phasenleitungen und ihre anderen
Anschlüsse mit einem gemeinsamen Sternpunkt verbunden.
Diese Kondensatoren dienen in an sich bekannter Weise
zur Unterdrückung von Differenzstörsignalen. Dies gilt
auch für weitere Kondensatoren C4, C5 und C6. Zwischen
den beiden Kondensatorgruppen liegt in jeder Phase eine
Spule (L1, L2 und L3), die als Gleichtakt-Störsignal
unterdrückungsspule wirkt. Diese drei Spulen sind auf
einen gemeinsamen Ferritkern gewickelt. Von den Versor
gungsleitungen zweigen Kondensatoren C7, C8 und C9 ab,
die als Störsignalableitkondensatoren wirken und in ei
nem gemeinsamen Sternpunkt verbunden sind. Jeder Satz
aus Spule L und Kondensator C bildet ein LC-Filter, das
Störsignale unterdrückt. Der Sternpunkt der Kondensato
ren C7, C8 und C9 ist über eine Parallelschaltung 4 aus
einem ohmschen Widerstand R1, einem Relais S1 und in
Reihe geschalteten Kondensatoren C10 und C11 mit Erde
verbunden. Die Kondensatoren C10 und C11 können zwar
durch einen einzigen Kondensator ersetzt werden, doch
können bei unsymmetrisch geerdeten Netzstromversor
gungseinrichtungen, bei denen S1 geöffnet bleiben muß,
hohe Spannungen am Mittelpunkt auftreten, die die Nenn
spannung eines einzigen Kondensators überschreiten. Die
mit 5 bezeichnete Einheit enthält diejenigen Bauelemen
te, die während des normalen Betriebs als passives
Funkstörungsfilter bei symmetrisch geerdeten Netzstrom
versorgungseinrichtungen wirken. Bei diesem Ausfüh
rungsbeispiel ist ein Gleichrichter 3, der den Wechsel
strom in einen pulsierenden Gleichstrom umformt, der
einem Gleichstromzwischenkreis 6 zugeführt wird, zwar
nicht steuerbar. Es kann sich jedoch auch um einen
steuerbaren Gleichrichter 3 handeln. Dem Gleichrichter
3 ist eine Spule L4 nachgeschaltet. Ihre Hauptaufgabe
besteht in der Unterdrückung der fünften, siebten und
neunten Harmonischen des Betriebsstroms, um eine Netz
rückwirkung zu vermeiden. Es hat sich jedoch herausge
stellt, daß sie auch die hochfrequenten Funk- oder Ra
diorstörsignale verringert. Diese Spule ist daher durch
eine gleiche Spule L5 in der negativen Sammelschiene
der Gleichstromsammelschiene ergänzt. Hinsichtlich der
Unterdrückung der Störsignale können die Spulen L4 und
L5 als eine Parallelschaltung betrachtet werden; weil
ein sie verbindender großer Zwischenkreis-Kondensator
C12 für hochfrequente Störsignale als Kurzschluß be
trachtet werden kann. Dem Kondensator C12 folgt eine
weitere Funkenentstörungsschaltung aus einem Schalter
S2, einem ohmschen Widerstand R2 und einem Kondensator
C3 sowie Kondensatoren C14 und C15.
Am Ausgang 7 ist ein (nicht dargestellter) Wechselrich
ter angeschlossen. Eine Steuereinrichtung 8 bestimmt,
ob die Schalter S1 und S2 geschlossen werden müssen,
was bei unsymmetrischen Netzstromversorgungseinrichtun
gen nicht der Fall sein sollte. Die Information, an
welche Art von Netzstromversorgungseinrichtung der Um
richter, das Funkstörungsfilter und der Trennschalter
angeschlossen sind, wird von der Bedienungsperson über
eine Steuertafel des Umrichters in die Steuereinrich
tung 8 eingegeben. Alternativ kann die Bedienungsperson
eine Drahtbrücke am Relais anbringen, die bestimmt, ob
das Relais geschlossen werden muß oder nicht. Wenn die
Relais S1 und S2 so eingestellt sind, daß sie steuerbar
sind, werden ihre Öffnungs- und Schließzeiten durch die
Steuereinrichtung 8 bestimmt.
Wenn die Schalter K vor dem Trennschalter geschlossen
werden, beginnt die Anlauf-Sequenz. Die Kondensatoren
C7, C8 und C9 lassen aufgrund ihrer Größe einen starken
Strom durch. Wenn ihr Sternpunkt unmittelbar mit Erde
verbunden wäre, würde dieser Strom ausreichen, um den
Trennschalter auszulösen. Ein normaler Fehlstrom-
Unterbrecher löst bei etwa 0,5 A aus, während ein hoch
empfindlicher Fehlstrom-Unterbrecher bereits bei 30 mA
ausgelöst wird. Der Sternpunkt ist jedoch mit der Par
allelschaltung 4 verbunden, und die Kondensatoren C10
und C11 sind im Verhältnis zu den Kondensatoren C10, C8
und C9 so klein gewählt, daß sie auf die Amplitude des
Erdschlußstroms und die Dauer der Stromimpulse stark
begrenzend wirken. Beispielsweise haben die Kondensato
ren C10 und C11 eine Kapazität von 220 nF, während die
Kondensatoren C7, C8 und C9 1 µF haben. Eine weitere
Aufgabe des Widerstands R1 (100 kOhm) ist der Ausgleich
des Potentials am Sternpunkt, bevor das Relais S1
schließt. Beim Einschalten des Betriebs liegt die Spit
zenspannung an S1 zwischen 200 und 500 V, doch werden
C10 und C11 über R1 entladen, so daß die Spannung an R1
schließlich sehr nahe bei OV liegt und mithin S1 nicht
beschädigt. Während der Anlaufphase ist der Schalter S1
geöffnet, so daß die Parallelschaltung aus C10, C11 und
R1 als Anlaufschutz wirkt. Die Steuereinrichtung 8, die
nahezu gleichzeitig mit dem Schließen der Schalter K in
Betrieb gesetzt wird, mißt die Zeit seit Beginn des An
laufs, und nach einer vorbestimmten Zeit wird der
Schalter im Relais S1 geschlossen. Die Schalter bleiben
danach während der übrigen Betriebszeit des Umrichters
geschlossen, so daß die eigentlichen Funkentstörungs
kondensatoren C7, C8 und C9 unmittelbar geerdet sind
und das optimale Filterverhalten erreicht ist. Um Ener
gie zum Geschlossenhalten der Relaiskontakte einzuspa
ren, kann das Relais S1 ein bistabiles Relais sein.
Der Schutz des Trennschalters gegen ein Auslösen durch
einen Erdschlußstrom kann dahingehend erweitert werden,
daß auch der Zwischenkreis des Umrichters abgedeckt
wird, und zwar durch die Parallelschaltung 9 nach Fig.
1. Die Wirkungsweise ist folgende: Wenn die Schalter K
auf der Eingangsseite des Trennschalters 2 geschlossen
werden, beginnt der Strom im Zwischenkreis nach Masse
zu fließen. Infolge seiner hohen Kapazität nimmt der
Kondensator C13 einen starken Strom auf. Wäre er unmit
telbar mit Erde verbunden, dann wäre die Stromstärke
ausreichend, um den Trennschalter auszulösen. Da der
Kondensator C13 jedoch mit der Parallelschaltung aus R1
und S2 in Reihe geschaltet ist, wirkt R2 beim Einschal
ten als Strombegrenzungswiderstand. Auch hier dient der
Widerstand R2 (100 kOhm) zum Ausgleichen des Potenti
als, bevor der Schalter S2 geschlossen wird. Während
der Anlaufphase ist der Schalter S2 geöffnet, so daß R2
als Anlauf- oder Einschaltstrombegrenzer wirken kann.
Die Steuereinrichtung 8 hat die Zeit seit Betriebsbe
ginn gemessen, und nach einer Zeit, die weitgehend der
Ladezeit des Kondensators C13 entspricht, wird der
Schalter am Relais S2 geschlossen. Die Schalter bleiben
dann während der übrigen Betriebszeit geschlossen, so
daß der eigentliche Funkentstörungskondensator C13 un
mittelbar geerdet ist und das optimale Filterverhalten
erreicht wird. Der Widerstand R2 und das Relais S2 kön
nen natürlich ihren Platz mit dem Kondensator C3 tau
schen. Um Energie zum Geschlossenhalten der Kontakte
einzusparen, kann der Schalter S2 in dem gleichen Re
lais wie der Schalter S1 angeordnet sein.
Die auf der negativen Sammelschiene auftretenden Stör
signale werden daher über den Funkentstörungs- oder
Störsignalableitkondensator C13 ausgekoppelt. Die auf
der positiven Sammelschiene auftretenden Störsignale
werden über die beiden Kondensatoren C14 und C15 abge
leitet, die im Gegensatz zu dem Kondensator C13 ständig
wirksam sind. Die Kapazität der Kondensatoren C14 und
C15 ist wesentlich kleiner als die des Kondensators C13
(220 nF im Vergleich zu 1 µF), so daß die Störsignalab
leitung aus der positiven Sammelschiene geringer ist.
Alternativ könnte eine Parallelschaltung, wie die Par
allelschaltung 9, ebenfalls mit den Kondensatoren C14
und C15 in Reihe geschaltet werden, doch hat die Praxis
gezeigt, daß eine solche Schaltung entfallen kann. Der
Grund, warum die Kondensatoren C14 und C15 unmittelbar
die positive Sammelschiene mit Erde verbinden, liegt
darin, daß auch ein Betrieb an unsymmetrisch geerdeten
Netzverbindungen möglich sein soll, wenn der Schalter
S2 im geöffneten Zustand gehalten wird.
Das in dem Umrichter vorgesehene Funkstörungsfilter hat
mithin zwei Abschnitte, einen ersten Abschnitt zweiter
Ordnung auf der Netzseite und einen zweiten Abschnitt
zweiter Ordnung im Zwischenkreis. Das sich dadurch ins
gesamt ergebende Filter ist mithin ein Filter vierter
Ordnung.
Während des Normalbetriebs wirken die Bauteile in der
Einheit 5 in an sich bekanntet Weise als Funkstörungs
filter und die Parallelschaltung 4 sowie die Parallel
schaltung 9 im Zwischenkreis hauptsächlich als Ein
schalt-Störsignalfilter während der Anlaufphase. Die
Funkstörungsfilter auf der Netzseite und im Zwischen
kreis können als zwei Arbeitskennlinien aufweisend be
trachtet werden, wobei die erste Arbeitskennlinie eine
geringe Störsignal-Dämpfungswirkung hat, während das
Relais offen ist, währen die zweite Arbeitskennlinie
eine bessere Dämpfung ergibt, wenn das Relais geschlos
sen ist. Die gesamte Störsignaldämpfung während des An
laufs beträgt etwa 40 dB, dagegen im Normalbetrieb etwa
60 dB. Die Funkstörungsfilter kommen daher bei der
zweiten Arbeitskennlinie voll zur Wirkung, doch ist
dies weniger wichtig, weil vor Betriebsbeginn des Wech
selrichters keine wesentliche Funkstörung auftritt.
Fig. 2 stellt ein zweites Ausführungsbeispiel der Er
findung dar. Der Zwischenkreis-Kondensator ist hier in
zwei in Reihe geschaltete Kondensatoren C16 und C17
aufgeteilt, wobei der Funkentstörungs- oder Störsignal
ableitkondensator C13 mit ihrem Verbindungspunkt ver
bunden ist. Was die Höhe der Spannung betrifft, so
liegt der Verbindungspunkt etwa auf Erdpotential, und
diese Ausbildung hat den Vorteil, daß der Kondensator
C13 einer geringeren Spannung als im ersten Ausfüh
rungsbeispiel ausgesetzt ist. Die Parallelschaltung aus
Schalter S3 und Widerstand R3 bildet trotz der Ähnlich
keit im Aufbau keinen Teil der Erfindung, da es sich
hierbei um eine an sich bekannte Schaltung handelt
(siehe beispielsweise JP 02155477), die einem anderen
Zweck als die erfindungsgemäße dient, nämlich dem
Schutz des Gleichrichters und der Zwischenkreiskonden
satoren C16 und C17 gegen Überströme beim Anlaufen.
Beim Anlaufen ist der Schalter S3 geöffnet, doch wird
er geschlossen, wenn die Kondensatoren aufgeladen sind.
Als Beispiel ist hier ein Relais als Schalter beschrie
ben worden, doch ist ein Transistor-Schalter ebenfalls
anwendbar. Ein Relais wird jedoch bevorzugt, weil ein
Transistor im durchgeschalteten Zustand einen Restwi
derstand aufweist, der während des Betriebs die Funk
störungsdämpfung verringern würde.
Claims (12)
1. Filter zur Verhinderung einer Netz-Rückwirkung in
Form elektrischer Störsignale, die über eine Ver
sorgungsleitung übertragen werden, deren eines En
de mit einer Spannungsquelle und deren anderes En
de mit einer elektronischen Schaltung verbunden
ist, die die elektrischen Störsignale erzeugt, wo
bei das Filter eine in der Versorgungsleitung lie
gende Spule (L1; L2; L3; L4; L5) und eine von der
Versorgungsleitung hinter der Spule abgezweigte
Reihenschaltung aus einem Störsignalableitkonden
sator (C7; C8; C9; C13) und einem ohmschen Wider
stand (R1; R2) aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß parallel zu dem Widerstand (R1; R2) ein Schal
ter (S1; S2) geschaltet ist, der durch ein Steuer
signal einer Steuereinrichtung (8) geöffnet oder
geschlossen werden kann.
2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schalter solange im geöffneten Zustand ge
halten wird, bis der Störsignalableitkondensator
(C7; C8; C9; C13) vollständig aufgeladen ist, wo
nach der Schalter durch das Steuersignal geschlos
sen und dadurch der Widerstand kurzgeschlossen und
der Störsignalableitkondensator geerdet wird.
3. Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schalter zwischen Erde und einem Stern
punkt für zwei oder mehr Störsignalableitkondensa
toren liegt, die mit einer Versorgungsleitung ver
bunden sind.
4. Filter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß zu der Parallelschaltung aus Widerstand (R1)
und Schalter (S1) ein Kondensator (C10, C11) par
allel geschaltet ist.
5. Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Versorgungsleitung aus der positiven oder
negativen Sammelschiene eines Gleichstromzwischen
kreises (6) besteht und der Störsignalableitkon
densator (C13) mit der einen Sammelschiene verbun
den ist.
6. Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Störsignalableitkondensator (C13) mit dem
Verbindungspunkt zweier in Reihe geschalteter Kon
densatoren (C16, C17) verbunden ist und die Rei
henschaltung der beiden Kondensatoren zwischen der
positiven und der negativen Sammelschiene eines
Gleichstromzwischenkreises (6) liegt.
7. Filter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß zwischen Erde und der positiven oder
negativen Sammelschiene des Gleichstromzwischen
kreises ein Kondensator (C14, C15) liegt.
8. Filter nach einem der vorstehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß das Filter zwei Ab
schnitte aufweist, von denen der eine Abschnitt
auf Seiten der Spannungsquelle und der andere in
einem Gleichstromzwischenkreis (6) angeordnet ist,
daß der eine Abschnitt den einen Schalter (S1) und
der andere Abschnitt einen weiteren Schalter (S2)
aufweist und daß die beiden Schalter durch die
Steuereinrichtung gleichzeitig schließbar sind.
9. Filter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schalter (S1, S2) als Relais oder Transi
stor ausgebildet sind.
10. Filter nach einem der vorstehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß das Filter in einem Um
richter angeordnet ist und daß ein Trennschalter
(2) auf der Netzseite des Umrichters angeordnet
ist.
11. Verfahren zum Betreiben eines Funkstörungsfilters,
das mit einem Umrichter verbunden ist und eine mit
Erde verbundene Reihenschaltung aus einem Stör
signalableitkondensator (C7; C8; C9; C13) und ei
nem ohmschen Widerstand aufweist, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Schalter (S1; S2) parallel zu
dem ohmschen Widerstand (R1, R2) geschaltet wird
und der Schalter solange im geöffneten Zustand ge
halten ist, bis der Störsignalableitkondensator
weitgehend aufgeladen ist, wonach der Schalter
durch ein Steuersignal einer Steuereinrichtung (8)
geschlossen und dadurch der Widerstand (R1; R2)
kurzgeschlossen wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich
net, daß das Funkstörungsfilter auf der Netzseite
des Umrichters und ein weiteres Funkstörungsfilter
gemäß Anspruch 11 in dem Gleichstromzwischenkreis
eines Umrichters angeordnet wird und daß eine
Steuereinrichtung die Schalter beider Filter
gleichzeitig schließt.
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