Oberschwingungen im Stromnetz [geschlossen]

Abbildung 1. Ein dreiphasiger Gleichrichter und die daraus resultierenden Wellenformen. Quelle: Invertek .

• Leistungswandler verwenden Dioden, um die Wechselstromversorgung gleichzurichten und den internen Zwischenkreis zu speisen.
• Die Gleichrichtung verursacht nicht sinusförmige Stromverläufe. Siehe Abbildung 1.
• Jede sich wiederholende Wellenform kann aus einer Reihe von Sinus von ganzzahligen Vielfachen der Grundfrequenz der Wellenform konstruiert werden. Das sind die Obertöne.

Abbildung 2. Diese fabelhafte Illustration der Fourier-Transformation von Lucas V. Barbosa auf der Fourier-Transformationsseite von Wikipedia zeigt die Transformation einer periodischen Wellenform aus dem Zeitbereich in den Frequenzbereich. Das Frequenzdiagramm zeigt die relative Stärke der Oberschwingungen mit einer Klarheit, die durch das Starren auf das Zeitdiagramm nicht erreicht werden könnte.

• Es sollte offensichtlich sein, dass je quadratischer die Wellenform im Zeitbereich ist, desto mehr Oberwellen werden Sie haben, und diese sollten im Frequenzbereich sichtbar sein.

Wie injizieren Stromrichter Oberschwingungen in das Stromnetz?

Dies liegt an den nicht sinusförmigen Stromwellenformen, die durch die Gleichrichterdioden verursacht werden.

Eine perfekt ohmsche Last zieht sinusförmige Ströme. Alles, was nicht linear ist, wie ein Brückengleichrichter mit Filterkappe oder sogar eine nicht perfekt korrigierte Versorgung mit PFC, zieht Ströme, die nicht perfekt sinusförmig sind. Da die Impedanz eines Stromnetzes nicht konstant ist, entstehen nicht sinusförmige Ströme, die aus einer Grundfrequenz und mehreren Oberschwingungen bestehen.

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