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

Ursachen, Ausbreitungswege und Wechselwirkungen von PE-/PA-Strömen sowie Modellierung von Komponenten an der Motorseite

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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