Andrea Zingariello

Andrea Zingiariello

Andrea Zingariello M.Sc.

+49 6151-16-20596
+49 6151 16-20582

Fraunhoferstr. 4
64283 Darmstadt

Raum: S3|21 204

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Forschungsthema

Zur Umsetzung der Klimaschutzziele und der Pläne zur Energieeinsparung ist der Einsatz von Frequenzumrichtern unerlässlich.

Als Umrichter werden in nahezu allen Anwendungen in der Niederspannung Zweilevel-Wechselrichter (2L-WR) eingesetzt 2L-WR haben allerdings die intrinsische Eigenschaft, neben dem eigentlichen Nutzsignal zur Ansteuerung der elektrischen Maschine auch immer ein Gleichtaktsignal mit der PWM-Frequenz von einigen kHz zu erzeugen.

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Auf der Netzseite werden überwiegend passive Dioden-Gleichrichter eingesetzt, die keine Leistung ins Netz zurückspeisen können. Dioden-Gleichrichter erzeugen ebenfalls Gleichtaktspannungen zwischen Netz und dem DC-Zwischenkreis, die allerdings nur netzfrequent sind.

Umrichter – bestehend aus netzseitigem Gleichrichter und maschineseitigem Wechselrichter – stellt also eine Gleichtaktspannungsquelle dar, die eine Mischung netz- und pulsfrequent Frequenzanteile enthält.

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Die Gleichtaktspannungen erzeugen entsprechende Gleichtaktströme, die als Strömen auf PE oder PA-Leitern fließen.

Die Auswirkungen der angeregten PE-/PA-Ströme sind:

  • Störung von Kommunikationseinrichtungen
  • Erwärmung von Bauelementen in EMV-Filtern
  • Störung / Fehlauslösung von Fehlerstromschutzschaltern (RCD)
  • Korrosion

Das Projekt hat folgende Ziele:

  • Systematisierung sowie Beschreibung der Ursachen und Ausbreitungspfade der PE-/PA-Ströme
  • Schaffung einer Modellierungsumgebung sowie einer Modellbibliothek, mit der PE-/PA-Ströme bis zu einer Frequenz von 150 kHz rechnerisch abgeschätzt und bestimmt werden können
  • Abgleich der Modelle durch Messungen an einem Referenzsystem

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