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Bell und Schaffner auf einer Wellenlänge
Ausfall wegen einer Schraube
Beim Kälte- und Wärmeverfahren spielen zwei Komponenten eine wichtige Rolle: zum einen die Glykolschleife für die Kühlung, die drei Schraubenkompressoren mit einer Leistung von jeweils 160 kW enthält, und zum anderen die Wärmepumpe, die einen Kompressor mit zwei Kolben zu je 80 kW aufweist. Je nach Prozessrealisierung können durch dieses Verfahren Oberwellen entstehen.
Nachdem das Werk 2017 in Betrieb genommen worden war, kam es zu einem Kurzschluss, der zu einem Produktionsstopp führte. Es stellte sich heraus, dass sich eine Schraube beim Hauptenergieverteilungsschrank gelöst hatte, was die Ursache des Kurzschlusses war. Um weiteren Funktionsstörungen entgegenzuwirken, wurden Analysen durchgeführt. Diese zeigten Vibrationen im Schaltschrank. Grund für die Störung waren extreme Spannungsverzerrungen. Diese trugen dazu bei, dass die Vibrationen verstärkt auftraten und sich somit die Schraube lockern konnte.
Oberwellen als Ursache
Harmonische Schwingungen werden durch nicht lineare Lasten, wie z. B. Frequenzumformer, generiert. Des Weiteren entstehen Oberwellen in Schaltnetzteilen von Fernsehgeräten, Computern oder Halogenbeleuchtungen, die mit zunehmendem Einsatz betrieben werden. Die nicht sinusförmigen Ströme verursachen an der Netzimpedanz einen Spannungsfall, wodurch eine Verzerrung entstehen kann.
Um zukünftige Verzerrungen der Oberwellen zu vermeiden und eine sichere Funktionsweise zu gewährleisten, wurde nach einer Lösung auf Basis einer Kompensation harmonischer Schwingungen gesucht. Hier kommen die Schaffner-Filter zum Einsatz. Gemessen wurden die Strom- und Spannungsverzerrungen mit und ohne Schaffner-Filter.
Als die Ecosine-Active-Filter zum Einsatz kamen, konnten die Probleme, die durch die Verzerrungen der Oberwellen entstanden sind, gelöst werden. Dank der Schaffner-Filter können die Produktion und die Fleischverarbeitung reibungslos und effizient fortgeführt werden.
Schwingungen aufheben
Die Ergebnisse der Messungen zeigen, dass dank der Schaffner-Filter keine Oszillationen in Bezug auf die Verzerrung der Oberwellen zu beobachten sind. Die Frequenzanalyse der Vibrationen im Hauptenergieverteilungsschrank mit einer niedrigen Spannung zeigt hauptsächlich zwei Frequenzen zu je 100 Hz und 200 Hz. Allerdings sind diese Vibrationen auf das Hauptnetzwerk selbst zurückzuführen und werden nicht durch das Wärme- und Kältesystem generiert.
Die Ecosine-Active-Filter von Schaffner können mit Meereswellen verglichen werden: Wenn zwei Wellen der gleichen Höhe und Intensität aufeinandertreffen, heben sie sich gegenseitig auf. Das Stromversorgungsnetz funktioniert nach dem gleichen Prinzip. Die aktiven Oberwellenfilter (Oberschwingungsfilter) analysieren die Verzerrungen des Netzstroms und erzeugen einen entgegengesetzten Strom. Auf diese Weise nehmen die Ecosine-Active-Filter die Verzerrungen auf und reagieren darauf in weniger als einer halben Millisekunde.
Die kompakten Abmessungen, der einfache Einbau und die intelligente Wirkungsweise ermöglichen eine schnelle Integration bei unterschiedlichen Anwendungen.
schaffner.com