Dimensionieren Sie passive Saugkreise, Netzdrosseln und aktive Oberschwingungsfilter (AHF). Kostenloser Online-Rechner für Netzqualitätsverbesserung.
Dimensionieren Sie passive Saugkreise, Netzdrosseln und aktive Oberschwingungsfilter (AHF). Kostenloser Online-Rechner für Netzqualitätsverbesserung.
Oberschwingungsfilter reduzieren harmonische Verzerrungen im Netz und verbessern die Spannungsqualität. Es gibt drei Haupttypen:
| Typ | Wirkung | Kosten | Anwendung |
|---|---|---|---|
| Netzdrossel | 10–40% THD-Reduktion | € | Frequenzumrichter-Eingang |
| Passiver Saugkreis | 70–90% für Zielfrequenz | €€ | Dominante Einzelharmonische |
| Aktiver Filter (AHF) | 90–95% breitbandig | €€€ | Komplexe Lasten |
f_r = 1 / (2π√(LC))
Klicken zum KopierenDer Saugkreis wird auf ca. 94% der Ziel-Oberschwingungsfrequenz abgestimmt, um Resonanzprobleme zu vermeiden.
| Parameter | Formel |
|---|---|
| Kapazität C | Q_C / (U² × ω) |
| Induktivität L | 1 / (ω_r² × C) |
| Verstimmung p | X_L / X_C × 100% |
Eine Netzdrossel mit 3–5% Impedanz reduziert Oberschwingungen durch:
Das AHF injiziert einen Gegenphasenstrom zur Kompensation:
Ein verdrosselter Kondensator ist ein Kompensationskondensator mit vorgeschalteter Drossel. Die Verstimmung (typisch 7% = 189 Hz) verhindert Resonanzen mit der 5. Harmonischen und bietet gleichzeitig Oberschwingungsdämpfung.
Ein AHF ist sinnvoll bei: Schnell wechselnden Lasten, mehreren problematischen Harmonischen, begrenztem Platz, hohen Qualitätsanforderungen. Passive Filter sind für konstante Lasten wirtschaftlicher.
Typisch 3–5% Impedanz bezogen auf die Nennimpedanz der Last. X_L = U_N² / S_N × p%. Beispiel: 400 V, 100 kVA, 4%: X_L = 400²/100.000 × 0,04 = 0,064 Ω → L ≈ 0,2 mH.
Ja! Unterhalb der Resonanzfrequenz wirkt der Saugkreis kapazitiv und kann mit der Netzinduktivität Resonanzen bilden. Deshalb: Verstimmung 5–7% unterhalb der Zielfrequenz und Netzanalyse vor Installation.
Richtwerte: 100–200 €/A Kompensationsstrom. Ein 50 A AHF kostet ca. 5.000–10.000 €. Passive Lösungen sind 3–5× günstiger, aber weniger flexibel.
Hybrid-Lösung: Passive Saugkreise für dominante 5./7./11. Harmonische + kleiner AHF für Rest. Dies reduziert AHF-Größe und Kosten bei gleicher THD-Reduktion um 50–70%.