Lagerströme in modernen AC-Antriebssystemen definiert werden. Die Spannung ist proportional zur DC-Sammelschienenspannung und hat eine Frequenz, die der Schaltfrequenz des Wechselrichters

Technische Anleitung Nr. 5 Technische Anleitung Nr. 5

Lagerströme in modernenAC-Antriebssystemen

Technische Anleitung Nr. 5 - Lagerströme in modernen AC-Antriebssystemen2

3Technische Anleitung Nr. 5 - Lagerströme in modernen AC-Antriebssystemen

InhaltInhaltInhaltInhaltInhalt

11111 EinleitungEinleitungEinleitungEinleitungEinleitung ......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 55555Allgemeines ................................................................. 5Vermeiden von Lagerströmen ...................................... 5

22222 Entstehung von LagerströmenEntstehung von LagerströmenEntstehung von LagerströmenEntstehung von LagerströmenEntstehung von Lagerströmen ......................................................................................................................................................................................... 66666Hochfrequente Stromimpulse ...................................... 6Höhere Schaltfrequenz ................................................ 6Wie entstehen hochfrequente Lagerströme? ............... 7

Kreisstrom .............................................................. 7Wellenerdstrom ...................................................... 7Kapazitiver Entladestrom ........................................ 7

Gleichtaktkreis ............................................................. 8Streukapazitäten .......................................................... 9Wie fließt der Strom durch das Netz? ....................... 10Spannungsabfälle ...................................................... 10Gleichtakttransformator ............................................. 11Kapazitiver Spannungsteiler ....................................... 13

33333 VVVVVerhinderung von Schäden durerhinderung von Schäden durerhinderung von Schäden durerhinderung von Schäden durerhinderung von Schäden durch hochfrch hochfrch hochfrch hochfrch hochfrequentenequentenequentenequentenequentenLagerstrLagerstrLagerstrLagerstrLagerstromomomomom ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ 1515151515Drei Maßnahmen ....................................................... 15

Mehradrige Motorkabel ........................................ 15Kurzer Impedanzweg........................................... 16Hochfrequente Verbindungen ............................... 17

Die produktspezifischen Anweisungen befolgen ........ 17Weitere Lösungen................................................. 17

Messung der hochfrequenten Lagerströme ............... 18Überlassen Sie die Messungen Fachleuten ................ 19

44444 LiteraturhinweiseLiteraturhinweiseLiteraturhinweiseLiteraturhinweiseLiteraturhinweise ........................................................................................................................................................................................................................................................................................ 202020202055555 IndexIndexIndexIndexIndex ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. 2121212121



Manchmal fallen bei neuen Antriebssystemen die Lager schonwenige Monate nach der Inbetriebnahme aus. Der Ausfall kanndurch hochfrequente Ströme, die durch die Motorlager fließen,bedingt sein.

Obwohl schon bei den ersten Elektromotoren Lagerströmeauftraten, haben in den letzten Jahren die hierdurchverursachten Schäden zugenommen. Der Grund sind die inden modernen drehzahlgeregelten Antrieben mit ihremschnellen Spannungsimpulsen und hohen Schaltfrequenzenauftretenden Stromimpulse in den Lagern, deren wiederholteEntladung zu einer langsamen Erosion der Laufringe der Lagerführt.

Um das Auftreten von Lagerströmen zu vermeiden, müssenkorrekte Erdungswege geschaffen werden und Streuströmemüssen, ohne die Lager zu passieren, in das Wechsel-richtergehäuse zurückkehren können. Die Höhe dieser Strömekann durch die Verwendung symmetrischer Motorkabel oderdurch eine Filterung am Wechselrichterausgang reduziertwerden. Eine fachgerechte Isolation der Motorlager unterbrichtdie Pfade der Lagerströme.

Kapitel 1 - EinleitungKapitel 1 - EinleitungKapitel 1 - EinleitungKapitel 1 - EinleitungKapitel 1 - Einleitung

AllgemeinesAllgemeinesAllgemeinesAllgemeinesAllgemeines

VVVVVermeiden vonermeiden vonermeiden vonermeiden vonermeiden vonLagerströmenLagerströmenLagerströmenLagerströmenLagerströmen


Lagerströme treten in unterschiedlichen Erscheinungsformenauf. Durch modernes Motordesign und moderneFertigungstechniken konnten niederfrequente Lagerströme,die aufgrund der Asymmetrie des Motors entstehen, fastgänzlich beseitigt werden. Die hohe Schaltfrequenz modernerAC-Antriebe kann zur Entstehung hochfrequenterStromimpulse in den Lagern führen. Wenn die Energie dieserImpulse hoch genug ist, treten Metallpartikel aus den Kugelnund dem Laufring in das Schmiermittel über. DiesesPhänomen ist als Funkenerosion bekannt. Die Wirkung eineseinzelnen Impulses ist unbedeutend, ein kleines durchFunkenerosion verursachtes Loch jedoch ist eine Schadstelle,an der sich weitere Impulse ansammeln, so dass ein für dieFunkenerosion typischer Krater entsteht. Die Schaltfrequenzheutiger AC-Antriebe ist sehr hoch und die sehr große Zahlvon Impulsen führt zu einem schnellen Fortschreiten derErosion. Somit kann es notwendig sein, das Lager schon nachkurzer Betriebsdauer austauschen zu müssen.

Bei ABB werden die hochfrequenten Lagerströme seit 1987erforscht. Die Bedeutung der richtigen Anlagenplanung wurdein den letzten Jahren immer deutlicher. Jede Komponente,wie z.B. der Motor, das Getriebe oder der Antriebsregler, istdas Produkt hochentwickelter Fertigungstechniken und besitztnormalerweise eine gute mittlere fehlerfreie Betriebzeit (MTBF).Nach der Montage dieser Komponenten und beim Betrachtender Anlage als Ganzes, wird deutlich, dass bestimmteMontageverfahren notwendig sind.

Bild1: Lagerströme können zu einer “Rillenbildung” im Lager führen. Dies istBild1: Lagerströme können zu einer “Rillenbildung” im Lager führen. Dies istBild1: Lagerströme können zu einer “Rillenbildung” im Lager führen. Dies istBild1: Lagerströme können zu einer “Rillenbildung” im Lager führen. Dies istBild1: Lagerströme können zu einer “Rillenbildung” im Lager führen. Dies istein gleichmäßiges Muster in den Laufringen des Lagers.ein gleichmäßiges Muster in den Laufringen des Lagers.ein gleichmäßiges Muster in den Laufringen des Lagers.ein gleichmäßiges Muster in den Laufringen des Lagers.ein gleichmäßiges Muster in den Laufringen des Lagers.

Durch die Verwendung von IGBT’s in der heutigen AC-Antriebstechnologie werden 20-mal schnellere Schaltfolgenerzeugt als vor 10 Jahren noch üblich waren. In den letztenJahre haben die durch Funkenerosion kurze Zeit nach derInbetriebnahme (ein bis sechs Monate) verursachten

Kapitel 2 - Entstehung von LagerströmenKapitel 2 - Entstehung von LagerströmenKapitel 2 - Entstehung von LagerströmenKapitel 2 - Entstehung von LagerströmenKapitel 2 - Entstehung von Lagerströmen

HochfrequenteHochfrequenteHochfrequenteHochfrequenteHochfrequenteStromimpulseStromimpulseStromimpulseStromimpulseStromimpulse

Höhere Schalt-Höhere Schalt-Höhere Schalt-Höhere Schalt-Höhere Schalt-frequenzfrequenzfrequenzfrequenzfrequenz


Lagerschäden bei AC-Antrieben zugenommen. Das Ausmaß,in dem diese Schäden auftreten, hängt vom Aufbau des AC-Antriebssystems und der verwendeten Montagetechnik ab.

Die Quelle für die Entstehung von Lagerströmen ist die überdas Lager induzierte Spannung. Bei hochfrequentenLagerströmen kann diese Spannung auf drei Arten erzeugtwerden. Die wichtigsten Einflussfaktoren sind die Größe desMotors und die Art der Erdung des Motorgehäuses und derWelle. Die Isolation, ein geeigneter Kabeltyp und diefachgerechte Verbindung von Schutzleiter und Schirm, spieleneine entscheidende Rolle. Die Höhe der Lagerströme wid vondu/dt der Leistungsstufe des AC-Antriebs und der Höhe derZwischenkreis-Gleichspannung beeinflusst.

Bei großen Motoren wird zwischen den Enden der Motorwelledurch den hochfrequenten Fluß, der um den Stator zirkuliert,eine hochfrequente Spannung induziert. Dieser Fluss entstehtdurch eine Netzasymmetrie des kapazitiven Stroms, der ausder Wicklung über Umfang des Stators in das Statorgehäusegelangt. Die Spannung zwischen den Wellenenden wirkt sichauf die Lager aus. Wenn sie hoch genug ist, um die Impedanzdes Schmierfilms im Lager zu überwinden, beginnt ein Strom,der versucht, den Netzfluss im Stator zu kompensieren, in demKreis zu fließen, der aus der Welle, den Lagern und demStatorgehäuse gebildet wird. Bei diesem Strom handelt es sichum einen hochfrequenten, zirkulierenden Lagerstrom.

Der in das Statorgehäuse abgeleitete Strom muss in denWechselrichter zurückfließen, der die Quelle dieses Stromsbildet. In jedem Weg zurück gibt es eine Impedanz und deshalbsteigt die Spannung im Motorgehäuse im Vergleich zurQuellenerde an. Wenn die Motorwelle über eineArbeitsmaschine geerdet ist, wird die Erhöhung der Spannungdes Motorgehäuses über die Lager sichtbar. Wenn dieSpannung hoch genug ansteigt, um die Impedanz des Ölfilmsim antriebsseitigen Lager zu überwinden, kann ein Teil desStroms über das antriebsseitige Lager, die Welle und dieArbeitsmaschine in den Wechselrichter zurückfließen. Beidiesem Strom handelt es sich um einen hochfrequentenWellenerdstrom.

Bei kleinen Motoren kann die interne Aufteilung derGleichtaktspannung über die interne Streukapazität des Motorsdazu führen, dass die Wellenspannungen hoch genug sind,um hochfrequente Lagerstromimpulse zu erzeugen. Dies kanndann der Fall sein, wenn die Welle nicht über dieArbeitsmaschine geerdet ist, während das Motorgehäusestandardmäßig zum Schutz geerdet ist.

WWWWWie entstehenie entstehenie entstehenie entstehenie entstehenhochfrequentehochfrequentehochfrequentehochfrequentehochfrequenteLagerströme?Lagerströme?Lagerströme?Lagerströme?Lagerströme?

Entstehung von Lagerströmen

KreisstromKreisstromKreisstromKreisstromKreisstrom

WWWWWellenerdstromellenerdstromellenerdstromellenerdstromellenerdstrom

KapazitiverKapazitiverKapazitiverKapazitiverKapazitiverEntladestromEntladestromEntladestromEntladestromEntladestrom


Zeit [s]

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Hochfrequente Lagerströme sind eine Folge des Stromflussesim Gleichtaktkreis des AC-Antriebssystems.

Eine typische dreiphasige, sinusförmige Einspeisung wirdabgeglichen und ist unter normalen Betriebsbedingungensymmetrisch. Das heißt, die Vektorsumme der drei Phasen istimmer Null. Somit ist es normal, dass der Mittelpunkt bei NullVolt liegt. Dies ist jedoch bei einer dreiphasigen Einspeisungmit PWM nicht der Fall, bei der eine Gleichspannung in dreiPhasenspannungen umgewandelt wird. Obwohl dieGrundfrequenzanteile der Aus-gangsspannungen symmetrischund abgeglichen sind, ist es nicht möglich, die Summe der dreiAusgangsspannungen sofort auf Null zu bringen und zweimögliche Ausgangspegel zur Verfügung zu haben. DieseSpannung kann als Gleichtaktspannungsquelle definiertwerden. Sie ist am Nullpunkt jedes Verbrauchers z.B. amSternpunkt der Motorwicklung messbar.

Bild 2: Dieses Diagramm stellt die Phasenspannungen einer typischenBild 2: Dieses Diagramm stellt die Phasenspannungen einer typischenBild 2: Dieses Diagramm stellt die Phasenspannungen einer typischenBild 2: Dieses Diagramm stellt die Phasenspannungen einer typischenBild 2: Dieses Diagramm stellt die Phasenspannungen einer typischendreiphasigen Einspeisung mit PWM und den Durchschnitt der drei Spannungendreiphasigen Einspeisung mit PWM und den Durchschnitt der drei Spannungendreiphasigen Einspeisung mit PWM und den Durchschnitt der drei Spannungendreiphasigen Einspeisung mit PWM und den Durchschnitt der drei Spannungendreiphasigen Einspeisung mit PWM und den Durchschnitt der drei Spannungenoder die Sternpunktspannung dar bei einem modernen Antriebssystem. Dieoder die Sternpunktspannung dar bei einem modernen Antriebssystem. Dieoder die Sternpunktspannung dar bei einem modernen Antriebssystem. Dieoder die Sternpunktspannung dar bei einem modernen Antriebssystem. Dieoder die Sternpunktspannung dar bei einem modernen Antriebssystem. DieNullpunktspannung ist keinesfalls Null und ihr VNullpunktspannung ist keinesfalls Null und ihr VNullpunktspannung ist keinesfalls Null und ihr VNullpunktspannung ist keinesfalls Null und ihr VNullpunktspannung ist keinesfalls Null und ihr Vorhandensein kann alsorhandensein kann alsorhandensein kann alsorhandensein kann alsorhandensein kann alsGleichtaktspannungsquelle definiert werden. Die Spannung ist proportionalGleichtaktspannungsquelle definiert werden. Die Spannung ist proportionalGleichtaktspannungsquelle definiert werden. Die Spannung ist proportionalGleichtaktspannungsquelle definiert werden. Die Spannung ist proportionalGleichtaktspannungsquelle definiert werden. Die Spannung ist proportionalzur DC-Sammelschienenspannung und hat eine Frequenz, die derzur DC-Sammelschienenspannung und hat eine Frequenz, die derzur DC-Sammelschienenspannung und hat eine Frequenz, die derzur DC-Sammelschienenspannung und hat eine Frequenz, die derzur DC-Sammelschienenspannung und hat eine Frequenz, die derSchaltfrequenz des WSchaltfrequenz des WSchaltfrequenz des WSchaltfrequenz des WSchaltfrequenz des Wechselrichters entspricht.echselrichters entspricht.echselrichters entspricht.echselrichters entspricht.echselrichters entspricht.

Immer wenn einer der drei Wechselrichterausgänge von einemPotential auf ein anderes umgeschaltet wird, wird ein Strom,der zu dieser Spannung proportional ist, dazu gezwungen, überdie Erdkapazitäten aller Komponenten dieses Ausgangskreisesgegen Erde zu fließen. Der Strom fließt über den Erdleiter unddie Streukapazitäten des Wechselrichters, die außerhalb desDreiphasensystems sind, zur Quelle zurück. Dieser Strom, derdurch dieses System fließt, heißt Gleichtaktstrom.


GleichtaktkreisGleichtaktkreisGleichtaktkreisGleichtaktkreisGleichtaktkreis


Wechselrichte-reinspeisung

Kabel-system

Motorwicklungen

Gle

icht

akts

trom

Zeit

Bild 3: Ein Beispiel für einen Gleichtaktstrom am WBild 3: Ein Beispiel für einen Gleichtaktstrom am WBild 3: Ein Beispiel für einen Gleichtaktstrom am WBild 3: Ein Beispiel für einen Gleichtaktstrom am WBild 3: Ein Beispiel für einen Gleichtaktstrom am Wechselrichterausgang. Derechselrichterausgang. Derechselrichterausgang. Derechselrichterausgang. Derechselrichterausgang. DerImpuls ist eine Überlagerung mehrerer Frequenzen aufgrund derImpuls ist eine Überlagerung mehrerer Frequenzen aufgrund derImpuls ist eine Überlagerung mehrerer Frequenzen aufgrund derImpuls ist eine Überlagerung mehrerer Frequenzen aufgrund derImpuls ist eine Überlagerung mehrerer Frequenzen aufgrund derunterschiedlichen Natur der Frequenzen der parallelen Pfade desunterschiedlichen Natur der Frequenzen der parallelen Pfade desunterschiedlichen Natur der Frequenzen der parallelen Pfade desunterschiedlichen Natur der Frequenzen der parallelen Pfade desunterschiedlichen Natur der Frequenzen der parallelen Pfade desGleichtaktstroms.Gleichtaktstroms.Gleichtaktstroms.Gleichtaktstroms.Gleichtaktstroms.

Eine Kapazität wird immer dann gebildet, wenn zwei leitendeKomponenten isoliert werden. Der Phasenleiter des Kabelsbeispielsweise hat eine Kapazität gegenüber dem Erdleiter, derdurch eine PVC-Isolation getrennt ist, und die Motorwicklungist vom Gehäuse durch einen Lacküberzug und Schlitzisolationisoliert und hat somit eine Kapazität zum Motorgehäuse. DieKapazitäten innerhalb des Kabels und besonders innerhalb desMotors sind sehr klein. Eine kleine Kapazität bedeutet eine hoheImpedanz bei niedrigen Frequenzen und somit eine Blockierungder niederfrequenten Streuströme. Die von modernenEinspeisungen erzeugten schnellen Impulse enthalten so hoheFrequenzen, dass selbst kleine Kapazitäten innerhalb desMotors einen niederohmigen Pfad für den Strom schaffen.

Bild 4: VBild 4: VBild 4: VBild 4: VBild 4: Vereinfachte Darstellung des Gleichtaktstroms eines PWM-ereinfachte Darstellung des Gleichtaktstroms eines PWM-ereinfachte Darstellung des Gleichtaktstroms eines PWM-ereinfachte Darstellung des Gleichtaktstroms eines PWM-ereinfachte Darstellung des Gleichtaktstroms eines PWM-WWWWWechselrichters und eines Induktionsmotors. Die Einspeisung desechselrichters und eines Induktionsmotors. Die Einspeisung desechselrichters und eines Induktionsmotors. Die Einspeisung desechselrichters und eines Induktionsmotors. Die Einspeisung desechselrichters und eines Induktionsmotors. Die Einspeisung desWWWWWechselrichters agiert als Quelle für die Gleichtaktspannung (Vechselrichters agiert als Quelle für die Gleichtaktspannung (Vechselrichters agiert als Quelle für die Gleichtaktspannung (Vechselrichters agiert als Quelle für die Gleichtaktspannung (Vechselrichters agiert als Quelle für die Gleichtaktspannung (Vcm cm cm cm cm ). Der). Der). Der). Der). DerGleichtaktstrom (CMC) fließt durch das Gleichtaktkabel und die InduktanzenGleichtaktstrom (CMC) fließt durch das Gleichtaktkabel und die InduktanzenGleichtaktstrom (CMC) fließt durch das Gleichtaktkabel und die InduktanzenGleichtaktstrom (CMC) fließt durch das Gleichtaktkabel und die InduktanzenGleichtaktstrom (CMC) fließt durch das Gleichtaktkabel und die Induktanzendes Motors, Ldes Motors, Ldes Motors, Ldes Motors, Ldes Motors, L

ccccc L L L L Lmmmmm und durch die Streukapazitäten zwischen und durch die Streukapazitäten zwischen und durch die Streukapazitäten zwischen und durch die Streukapazitäten zwischen und durch die Streukapazitäten zwischen dendendendenden


StreukapazitätenStreukapazitätenStreukapazitätenStreukapazitätenStreukapazitäten


Motorwicklungen und dem Motorgehäuse, die zu CMotorwicklungen und dem Motorgehäuse, die zu CMotorwicklungen und dem Motorgehäuse, die zu CMotorwicklungen und dem Motorgehäuse, die zu CMotorwicklungen und dem Motorgehäuse, die zu Cmmmmm zusammengefasst sind, zusammengefasst sind, zusammengefasst sind, zusammengefasst sind, zusammengefasst sind,

hindurch. Vhindurch. Vhindurch. Vhindurch. Vhindurch. Vom Motorgehäuse fließt der Strom weiter durch denom Motorgehäuse fließt der Strom weiter durch denom Motorgehäuse fließt der Strom weiter durch denom Motorgehäuse fließt der Strom weiter durch denom Motorgehäuse fließt der Strom weiter durch denGebäudeerdungskreis, dessen Induktanz LGebäudeerdungskreis, dessen Induktanz LGebäudeerdungskreis, dessen Induktanz LGebäudeerdungskreis, dessen Induktanz LGebäudeerdungskreis, dessen Induktanz Lg g g g g ist. List. List. List. List. Lggggg ist auch der eingespeiste ist auch der eingespeiste ist auch der eingespeiste ist auch der eingespeiste ist auch der eingespeisteGleichtaktstrom aus der Streukabelkapazität CGleichtaktstrom aus der Streukabelkapazität CGleichtaktstrom aus der Streukabelkapazität CGleichtaktstrom aus der Streukabelkapazität CGleichtaktstrom aus der Streukabelkapazität Cccccc. Das W. Das W. Das W. Das W. Das Wechselrichtergehäuseechselrichtergehäuseechselrichtergehäuseechselrichtergehäuseechselrichtergehäusewird an die Gebäudeerde angeschlossen und verbindet den Gleichtaktstrom/wird an die Gebäudeerde angeschlossen und verbindet den Gleichtaktstrom/wird an die Gebäudeerde angeschlossen und verbindet den Gleichtaktstrom/wird an die Gebäudeerde angeschlossen und verbindet den Gleichtaktstrom/wird an die Gebäudeerde angeschlossen und verbindet den Gleichtaktstrom/die Erdströme über die Streukapazitäten des Gehäuses, die zu Cdie Erdströme über die Streukapazitäten des Gehäuses, die zu Cdie Erdströme über die Streukapazitäten des Gehäuses, die zu Cdie Erdströme über die Streukapazitäten des Gehäuses, die zu Cdie Erdströme über die Streukapazitäten des Gehäuses, die zu Cininininin

zusammengefasst werden, wieder mit der Quelle der Gleichtaktspannung.zusammengefasst werden, wieder mit der Quelle der Gleichtaktspannung.zusammengefasst werden, wieder mit der Quelle der Gleichtaktspannung.zusammengefasst werden, wieder mit der Quelle der Gleichtaktspannung.zusammengefasst werden, wieder mit der Quelle der Gleichtaktspannung.

Der Rückweg des Kriechstroms vom Motorgehäuse zumWechselrichtergehäuse besteht aus dem Motorgehäuse, demKabelschirm oder den Schutzleitern und eventuell aus der Stahl-oder Aluminiumkonstruktion des Gebäudes. Alle dieseElemente enthalten eine Induktanz. Der Fluss desGleichtaktstroms durch eine solche Induktanz verursacht einenSpannungsabfall, der das Potential des Motorgehäuses überdas Erdpotential am Wechselrichtergehäuse hebt. DiesesSpannung des Motorgehäuses ist ein Teil derGleichtaktspannung des Wechselrichters. Der Gleichtaktstromsucht den Weg mit der geringsten Impedanz. Wenn auf denPfaden eine hohe Impedanz vorliegt, wie z.B. der Erdanschlussam Motorgehäuse, bewirkt die Spannung des Motorgehäuses,dass ein Teil des Gleichtaktstroms auf einen nicht erwünschtenPfad, durch das Gebäude, abgeleitet wird. In der Praxis gibt esin Anlagen mehrere Parallelwege. Die meisten haben einegeringe Wirkung auf den Gleichtaktstrom oder die Lagerströme,sie können jedoch im Zusammenhang mit den EMV-Anforderungen bedeutsam sein.

Wenn die Induktanz hoch genug ist, kann der Blindwiderstandim oberen Bereich der typischen Gleichtaktstromfrequenzen,50 kHz bis 1 MHz, Spannungsabfälle von über 100 V zwischendem Motorgehäuse und dem Wechselrichtergehäusebegünstigen. Wenn in einem solchen Fall die Motorwelle durcheine metallische Kupplung mit einen Getriebe oder einer anderenArbeitsmaschine verbunden ist, die fest geerdet ist und etwadas gleiche Erdpotential wie das Wechselrichtergehäuse hat,kann ein Teil des Wechselrichter-Gleichtaktstroms über dieMotorlager, die Welle und die Arbeitsmaschine zurück zumWechselrichter fließen.

WWWWWie fließt derie fließt derie fließt derie fließt derie fließt derStrom durchStrom durchStrom durchStrom durchStrom durchdas Netz?das Netz?das Netz?das Netz?das Netz?


Spannungsab-Spannungsab-Spannungsab-Spannungsab-Spannungsab-fällefällefällefällefälle


i+∆ i

i-∆ i

∆ i

∆ iD N

Bild 5: Diese schematische Darstellung zeigt den Kreisstrom und denBild 5: Diese schematische Darstellung zeigt den Kreisstrom und denBild 5: Diese schematische Darstellung zeigt den Kreisstrom und denBild 5: Diese schematische Darstellung zeigt den Kreisstrom und denBild 5: Diese schematische Darstellung zeigt den Kreisstrom und denWWWWWellenerdstrom. Letzterer resultiert aus der hohen Spannung desellenerdstrom. Letzterer resultiert aus der hohen Spannung desellenerdstrom. Letzterer resultiert aus der hohen Spannung desellenerdstrom. Letzterer resultiert aus der hohen Spannung desellenerdstrom. Letzterer resultiert aus der hohen Spannung desMotorgehäuses bei verbesserter Erdung der Maschine.Motorgehäuses bei verbesserter Erdung der Maschine.Motorgehäuses bei verbesserter Erdung der Maschine.Motorgehäuses bei verbesserter Erdung der Maschine.Motorgehäuses bei verbesserter Erdung der Maschine.

Wenn die Welle der Maschine keinen direkten Kontakt zur Erdehat, kann Strom über die Lager des Getriebes oder derMaschine fließen. Diese Lager können noch vor den Motorlagernbeschädigt werden.

Bild 6: Quelle des hochfrequenten Lagerstroms. Der Ableitstrom über dieBild 6: Quelle des hochfrequenten Lagerstroms. Der Ableitstrom über dieBild 6: Quelle des hochfrequenten Lagerstroms. Der Ableitstrom über dieBild 6: Quelle des hochfrequenten Lagerstroms. Der Ableitstrom über dieBild 6: Quelle des hochfrequenten Lagerstroms. Der Ableitstrom über dieStatorkapazitäten führt zu einem Summenstrom ungleich Null um den StatorStatorkapazitäten führt zu einem Summenstrom ungleich Null um den StatorStatorkapazitäten führt zu einem Summenstrom ungleich Null um den StatorStatorkapazitäten führt zu einem Summenstrom ungleich Null um den StatorStatorkapazitäten führt zu einem Summenstrom ungleich Null um den Stator.....Dies führt zu einem Magnetsierungseffekt und zu einem Fluss um dieDies führt zu einem Magnetsierungseffekt und zu einem Fluss um dieDies führt zu einem Magnetsierungseffekt und zu einem Fluss um dieDies führt zu einem Magnetsierungseffekt und zu einem Fluss um dieDies führt zu einem Magnetsierungseffekt und zu einem Fluss um dieMotorwelle.Motorwelle.Motorwelle.Motorwelle.Motorwelle.

Der größte Teil der Streukapazität des Motors wird entstehtzwischen den Statorwicklungen und dem Motorgehäuse. DieseKapazität verteilt sich über den Umfang und die Länge desStators. Da Strom über die Spule in den Stator gelangt, ist derhochfrequente Anteil des Stroms, der in die Statorspule gelangt,größer als der austretende Strom.

MOTORKABEL MOTORGETRIEBE LAST

Impuls Gleichtakt-spannung - DC

HF-gleichtaktstrom

PE-Strom

HF-Wellenspannung

HF-Massen-spannung

HF-Kreisstrom

Wellenerdstrom

WECHSELRICHTER


Gleichtakt-Gleichtakt-Gleichtakt-Gleichtakt-Gleichtakt-transformatortransformatortransformatortransformatortransformator



Kabel-system Stator

Motorkreis

gegenseitige Induktivität

Rotor

V-Wellen- lager

Kreisstrom

Dieser Strom erzeugt einen hochfrequenten Magnetfluss, derin den Lamellen des Stators zirkuliert und an den Wellenendeneine axiale Spannung induziert. Wenn die Spannung groß genugwird, kann ein hochfrequenter Kreisstrom im Motor, durch dieWelle und beide Lager fließen. Der Motor kann dann alsTransformator betrachtet werden, in dem der im Stator fließendeGleichtaktstrom als Primärstrom agiert und den Kreisstrom inden Rotorkreis oder den Sekundärkreis induziert. DieserLagerstrom verursacht durch die typischen Spitzen von 3 bis20 A (entsprechend der Nennleistung des Motors, du/dt derLeistungsstufe der AC-Antriebskomponenten und der DC-Zwischenkreisspannung) die größten Schäden.

Bild 7: Die hochfrequente axiale WBild 7: Die hochfrequente axiale WBild 7: Die hochfrequente axiale WBild 7: Die hochfrequente axiale WBild 7: Die hochfrequente axiale Wellenspannung kann als das Ergebnis desellenspannung kann als das Ergebnis desellenspannung kann als das Ergebnis desellenspannung kann als das Ergebnis desellenspannung kann als das Ergebnis desTTTTTransformatoreffektes betrachtet werden, bei dem der im Stator fließenderansformatoreffektes betrachtet werden, bei dem der im Stator fließenderansformatoreffektes betrachtet werden, bei dem der im Stator fließenderansformatoreffektes betrachtet werden, bei dem der im Stator fließenderansformatoreffektes betrachtet werden, bei dem der im Stator fließendeGleichtaktstrom als Primärstrom agiert und den Kreisstrom in den RotorkreisGleichtaktstrom als Primärstrom agiert und den Kreisstrom in den RotorkreisGleichtaktstrom als Primärstrom agiert und den Kreisstrom in den RotorkreisGleichtaktstrom als Primärstrom agiert und den Kreisstrom in den RotorkreisGleichtaktstrom als Primärstrom agiert und den Kreisstrom in den Rotorkreisoder den Sekundärkris induziert.oder den Sekundärkris induziert.oder den Sekundärkris induziert.oder den Sekundärkris induziert.oder den Sekundärkris induziert.

Eine andere Art von zirkulierendem Lagerstrom tritt auf, wennder Strom, anstatt vollständig im Motorinneren zu zirkulieren,über die Welle und die Lager des Getriebes oder derArbeitsmaschine und in einem Bauelement fließt, das sowohleine externes Teil als auch Teil des Motors und derArbeitsmaschine ist. Der Strom hat denselben Ursprung wieder im Motorinneren zirkulierende Strom. In Bild 8 wird einBeispiel für diesen “vagabundierenden” Lagerstrom dargestellt.

Enstehung von Lagerströmen



Kabel-system Motorkreis

Lager

Welle

Rotor

Kupplung Pumpe

Stahl-Unterlage

Bild 8: “VBild 8: “VBild 8: “VBild 8: “VBild 8: “Vagabundierender” Lagerstrom, bei dem die Stromschleife außerhalbagabundierender” Lagerstrom, bei dem die Stromschleife außerhalbagabundierender” Lagerstrom, bei dem die Stromschleife außerhalbagabundierender” Lagerstrom, bei dem die Stromschleife außerhalbagabundierender” Lagerstrom, bei dem die Stromschleife außerhalbdes Motors verläuft. des Motors verläuft. des Motors verläuft. des Motors verläuft. des Motors verläuft.

Andere Streukapzitäten sind ebenfalls im Motor vorhanden, wiez.B. die Kapazität zwischen den Statorwicklungen und demRotor oder sie existieren in dem Luftspalt zwischen Statoreisenund Rotor. Stelbst die Lager können eine Streukapazitätaufweisen.

Die zwischen den Statorwicklungen und dem Rotor vorhandeneKapazität führt zu einer effektiven Kupplung der Sta-torwicklungen an das Eisen des Rotors, das auch mit der Welleund den inneren Laufringen des Lagers verbunden ist. SchnelleÄnderungen im Gleichtaktstrom vom Wechselrichter könnennicht nur zu Strömen in den Kapazitäten auf dem Umfang undder Länge des Motors, sondern auch zwischen denStatorwicklungen und dem Rotor in die Lager führen.

Bild 9: Gleichtaktkreis des drehzahlgeregelten Antriebs, der die Streukapazi-Bild 9: Gleichtaktkreis des drehzahlgeregelten Antriebs, der die Streukapazi-Bild 9: Gleichtaktkreis des drehzahlgeregelten Antriebs, der die Streukapazi-Bild 9: Gleichtaktkreis des drehzahlgeregelten Antriebs, der die Streukapazi-Bild 9: Gleichtaktkreis des drehzahlgeregelten Antriebs, der die Streukapazi-täten des Stators, Rotors und des Lagers darstellt.täten des Stators, Rotors und des Lagers darstellt.täten des Stators, Rotors und des Lagers darstellt.täten des Stators, Rotors und des Lagers darstellt.täten des Stators, Rotors und des Lagers darstellt.

KapazitiverKapazitiverKapazitiverKapazitiverKapazitiverSpannungsteilerSpannungsteilerSpannungsteilerSpannungsteilerSpannungsteiler



Der Stromfluss in die Lager kann sich schnell ändern, da er vondem jeweiligen physikalischen Zustand des Lagers abhängt.Die in den Lagern vorhandene Streukapazität bleibt nur solangeerhalten, wie die Kugeln des Lagers mit Öl oder Schmierfettbedeckt sind und nichtleitend sind. Diese Kapazität, bei dersich die induzierte Wellenspannung aufbaut, kannkurzgeschlossen werden, wenn die Lagerspannung denKippgrenzwert überschreitet oder wenn eine Kugel teilweiseden Ölfilm durchbricht und mit beiden Laufringen in Kontaktkommt. Bei einer sehr niederen Drehzahl haben die Lagermetallischen Kontakt, da die Kugeln nicht auf dem Ölfilmschwimmen.

Generell beeinflusst die Lagerimpedanz den Spannungspegel,bei dem die Lager anfangen, Kontakt zu haben. Diese Impedanzist eine nichtlineare Funktion der Lagerbelastung, derTemperatur, der Drehzahl und des verwendeten Schmiermittelsund die Impedanz schwankt von Fall zu Fall.



PE-Leiter und Schirm

Schirm

Es gibt drei Maßnahmen, die sich auf hochfrequenteLagerströme auswirken: sachgemäße Verkabelung und Erdung,Unterbrechung der Lagerstromschleifen und Dämpfung deshochfrequenten Gleichtaktstroms. Alle zielen auf dieVerminderung der Lagerspannung auf Werte, die keinehochfrequenten Lagerstromimpulse induzieren oder den Wertder Impulse soweit dämpfen, dass sie die Lebensdauer desLagers nicht beeinträchtigen. Für die unterschiedlichen Artender hochfrequenten Lagerströme müssen verschiedeneMaßnahmen ergriffen werden.

Die Grundlage für die Beherrschung des hochfrequentenStroms ist ein fachgerechtes Erdungssystem. Diestandardmäßigen Erdungsmethoden sind hauptsächlich füreinen ausreichend niederohmigen Anschluss ausgelegt, umPersonen und Einrichtungen vor Frequenzstörungen zuschützen. Ein drehzahlgeregelter Antrieb kann bei hohenGleichtaktstromfrequenzen wirksam geerdet werden, wenn beider Installation die folgenden drei Regeln beachtet werden:

Verwenden Sie ausschließlich symmetrische mehradrigeMotorkabel. Der Erdanschluss (Schutzerde, PE) muss imMotorkabel symmetrisch angeordnet sein, um Lagerströme mitGrundfrequenz zu verhindern. Die Symmetrie des PE- Leiterswird durch einen Leiter, der alle Phasenleiter umgibt oder einKabel mit symmetrischer Anordnung der drei Phasenleiter unddrei Erdleiter, erreicht.

Bild 10: Empfohlenes Motorkabel mit symmetrischer Anordnung der Adern.Bild 10: Empfohlenes Motorkabel mit symmetrischer Anordnung der Adern.Bild 10: Empfohlenes Motorkabel mit symmetrischer Anordnung der Adern.Bild 10: Empfohlenes Motorkabel mit symmetrischer Anordnung der Adern.Bild 10: Empfohlenes Motorkabel mit symmetrischer Anordnung der Adern.

Kapitel 3 - VKapitel 3 - VKapitel 3 - VKapitel 3 - VKapitel 3 - Verhinderung von Schäden durcherhinderung von Schäden durcherhinderung von Schäden durcherhinderung von Schäden durcherhinderung von Schäden durchhochfrequenten Lagerstromhochfrequenten Lagerstromhochfrequenten Lagerstromhochfrequenten Lagerstromhochfrequenten Lagerstrom

MehradrigeMehradrigeMehradrigeMehradrigeMehradrigeMotorkabelMotorkabelMotorkabelMotorkabelMotorkabel

DreiDreiDreiDreiDreiMaßnahmenMaßnahmenMaßnahmenMaßnahmenMaßnahmen


Leistungskabel (3)Erdanschluss an PE-Sammelschiene

Erdleiter (3)

Erdungsmanschette

Sicherungs-mutter/-ring

Montageebene

Kabelfitting

durchgehend gewelltes armiertes Aluminiumkabel mit PVC-Mantel

des Gleichtaktstroms zum Wechselrichter fest. Dies lässt sicham besten und einfachsten mit geschirmten Motorkabelnrealisieren. Der Schirm muss durchgängig sein und aus gutleitendem Material, wie z.B. Kupfer oder Aluminium, bestehenund die Anschlüsse müssen auf beiden Seiten einen 360°Abschluss haben.

In den Bildern 11a und 11b wird der 360° Abschluss bei den inEuropa und den USA verwendeten Verkabelungsmethodendargestellt.

Bild 11a: Der Schirm ist mit einer möglichst kurzen Litze an den PE-Bild 11a: Der Schirm ist mit einer möglichst kurzen Litze an den PE-Bild 11a: Der Schirm ist mit einer möglichst kurzen Litze an den PE-Bild 11a: Der Schirm ist mit einer möglichst kurzen Litze an den PE-Bild 11a: Der Schirm ist mit einer möglichst kurzen Litze an den PE-Anschluss angeschlossen. Zur Herstellung eines hoch-frequenten 360° An-Anschluss angeschlossen. Zur Herstellung eines hoch-frequenten 360° An-Anschluss angeschlossen. Zur Herstellung eines hoch-frequenten 360° An-Anschluss angeschlossen. Zur Herstellung eines hoch-frequenten 360° An-Anschluss angeschlossen. Zur Herstellung eines hoch-frequenten 360° An-schlusses zwischen der EMVschlusses zwischen der EMVschlusses zwischen der EMVschlusses zwischen der EMVschlusses zwischen der EMV-Tülle und dem Kabelschirm muss die äußere-Tülle und dem Kabelschirm muss die äußere-Tülle und dem Kabelschirm muss die äußere-Tülle und dem Kabelschirm muss die äußere-Tülle und dem Kabelschirm muss die äußereIsolation des Kabels entfernt werden.Isolation des Kabels entfernt werden.Isolation des Kabels entfernt werden.Isolation des Kabels entfernt werden.Isolation des Kabels entfernt werden.

Bild 11 b: Korrekter 360° Abschluss nach dem amerikanischen VBild 11 b: Korrekter 360° Abschluss nach dem amerikanischen VBild 11 b: Korrekter 360° Abschluss nach dem amerikanischen VBild 11 b: Korrekter 360° Abschluss nach dem amerikanischen VBild 11 b: Korrekter 360° Abschluss nach dem amerikanischen Verfahren.erfahren.erfahren.erfahren.erfahren.An beiden Enden des Motorkabels muss eine ErdungsdurchführungAn beiden Enden des Motorkabels muss eine ErdungsdurchführungAn beiden Enden des Motorkabels muss eine ErdungsdurchführungAn beiden Enden des Motorkabels muss eine ErdungsdurchführungAn beiden Enden des Motorkabels muss eine Erdungsdurchführungverwendet werden, um die Erdleiter effektiv mit der Armierung oder demverwendet werden, um die Erdleiter effektiv mit der Armierung oder demverwendet werden, um die Erdleiter effektiv mit der Armierung oder demverwendet werden, um die Erdleiter effektiv mit der Armierung oder demverwendet werden, um die Erdleiter effektiv mit der Armierung oder demSchutzrohr zu verbinden.Schutzrohr zu verbinden.Schutzrohr zu verbinden.Schutzrohr zu verbinden.Schutzrohr zu verbinden.

Verhinderung vor Schäden durch hochfrequenten Lagerstrom

KurzerKurzerKurzerKurzerKurzerImpedanzwegImpedanzwegImpedanzwegImpedanzwegImpedanzweg

Kabelschirm

PE-Anschluss

Zugentlastung

Diesen Teil desKabel abisolieren

EMV-Tülle

Durchführungsplatte

Grundplatte


Fügen Sie zwischen der Einrichtung und den bekanntenErdreferenzpunkten hochfrequente Ausgleichsverbindungen ein,um das Potential der betroffenen Teile durch die Verwendungvon 50 - 100mm breitem umflochtenem Kupferband auszug-leichen; Flachleiter haben eine geringere Induktanz alsRundleiter. Dies muss an Stellen erfolgen, an denen die eineUnterbrechung zwischen dem Erdpegel des Wechselrichtersund dem des Motors vermutet wird. Darüber hinaus kann esnotwendig sein, zwischen dem Motorgehäuse und derArbeitsmaschine einen Potentialausgleich zu schaffen, um denWeg des Stroms durch die Lager des Motors und derArbeitsmaschine kurz zu halten.

Bild 12: HF-Potentialausgleichband.Bild 12: HF-Potentialausgleichband.Bild 12: HF-Potentialausgleichband.Bild 12: HF-Potentialausgleichband.Bild 12: HF-Potentialausgleichband.

Obwohl die grundlegenden Installationsprinzipien gleich sind,können sich die Installationsmethoden bei den verschiedenenProdukten unterscheiden. Deshalb müssen die in denProdukthandbüchern enthaltenen Installationsanweisungengenau befolgt werden.

Die Unterbrechung der Lagerstromschleifen wird durch eineIsolation des Lagers erreicht. Der hochfrequente Gleichtaktstromkann mit geeigneten Filtern gedämpft werden. Als Herstellervon Wechselrichtern und Motoren ist ABB in der Lage, für jedenAnwendungsfall die besten Lösungen anzubieten und genaueAnleitungen für die richtige Erdung und Verkabelung zu geben.


HochfrequenteHochfrequenteHochfrequenteHochfrequenteHochfrequenteVVVVVerbindungenerbindungenerbindungenerbindungenerbindungen

Die produkt-Die produkt-Die produkt-Die produkt-Die produkt-spezifischenspezifischenspezifischenspezifischenspezifischenAnweisungenAnweisungenAnweisungenAnweisungenAnweisungenbefolgenbefolgenbefolgenbefolgenbefolgen

WWWWWeitereeitereeitereeitereeitereLösungenLösungenLösungenLösungenLösungen


Die Überwachung des Lagerzustandes muss mit bewährtenDie Überwachung des Lagerzustandes muss mit bewährtenDie Überwachung des Lagerzustandes muss mit bewährtenDie Überwachung des Lagerzustandes muss mit bewährtenDie Überwachung des Lagerzustandes muss mit bewährtenVVVVVibrationsmessungen erfolgen.ibrationsmessungen erfolgen.ibrationsmessungen erfolgen.ibrationsmessungen erfolgen.ibrationsmessungen erfolgen.

Es ist nicht möglich, die Lagerströme direkt an einemStandardmotor zu messen. Wenn jedoch hochfrequenteLagerströme vermutet werden, können Feldmessungenvorgenommen werden, um das Vorhandensein der vermutetenStromschleifen zu prüfen. Die Messeinrichtung muss eine großeBandbreite (mindestens 10kHz bis 2 MHz) haben und in derLage sein, Spitzenwerte von mindestens 200A und Effektivwertevon mindestens 10mA zu erkennen. Der Scheitelfaktor dergemessenen Signale liegt selten unter 20. Der Strom kann amungewöhnlichen Stellen, wie z.B. drehenden Wellen, fließen.Deshalb sind eine Spezialausrüstung und erfahrenes Personalnotwendig.

ABB verwendet eine speziell gefertigte, flexible Rogowski-Spulemit speziellem Zubehör und besitzt mit weltweit mehr alstausend gemessenen Antrieben in unterschiedlichenApplikationen eine sehr große Erfahrung in diesem Bereich.

Die wichtigsten Messpunkte liegen im Inneren des Motors.Während der Messungen muss die Motordrehzahl mindestens10% der Nenndrehzahl des Lagers betragen, damit der Ölfilmansteigt. Als Beispiel werden in Bild 13 die Basismessungendargestellt. In Bild 14 werden beispielhaft die Wellenformen desgemessenen Stroms dargestellt. GTO-Wechselrichter wurdenhauptsächlich in den 80er Jahren verwendet, heute werdenIGBT-Wechselrichters eingesetzt. Beachten Sie die unter-schiedliche Skala der einzelnen Kurven.

Bild 13: Basismessungen: A) mit einer Brücke gemessener Kreisstrom,Bild 13: Basismessungen: A) mit einer Brücke gemessener Kreisstrom,Bild 13: Basismessungen: A) mit einer Brücke gemessener Kreisstrom,Bild 13: Basismessungen: A) mit einer Brücke gemessener Kreisstrom,Bild 13: Basismessungen: A) mit einer Brücke gemessener Kreisstrom,B) WB) WB) WB) WB) Wellenerdstrom.ellenerdstrom.ellenerdstrom.ellenerdstrom.ellenerdstrom.

Messung derMessung derMessung derMessung derMessung derhochfrequentenhochfrequentenhochfrequentenhochfrequentenhochfrequentenLagerströmeLagerströmeLagerströmeLagerströmeLagerströme



Bild 14: Beispiele für die WBild 14: Beispiele für die WBild 14: Beispiele für die WBild 14: Beispiele für die WBild 14: Beispiele für die Wellenformen des Stroms an den in Bild 13ellenformen des Stroms an den in Bild 13ellenformen des Stroms an den in Bild 13ellenformen des Stroms an den in Bild 13ellenformen des Stroms an den in Bild 13dargestellten Messpunkten.dargestellten Messpunkten.dargestellten Messpunkten.dargestellten Messpunkten.dargestellten Messpunkten.

Da es auf dem Markt keine geeigneten Messeinrichtungen gibtund für die Messungen und ihre Interpretation eine besondereErfahrung notwendig ist, sollte die Messung des Lagerstromsnur von entsprechendem Fachpersonal durchgeführt werden.


Überlassen SieÜberlassen SieÜberlassen SieÜberlassen SieÜberlassen Siedie Messungendie Messungendie Messungendie Messungendie MessungenFachleutenFachleutenFachleutenFachleutenFachleuten


Kapitel 4 - LiteraturhinweiseKapitel 4 - LiteraturhinweiseKapitel 4 - LiteraturhinweiseKapitel 4 - LiteraturhinweiseKapitel 4 - Literaturhinweise

1. Grounding and Cabling of the Drive System,ABB Industry Oy, 3AFY 61201998 R0125

2. A New Reason for Bearing Current Damage in VariableSpeed AC Drivesby J. Ollila, T. Hammar, J. Iisakkala, H. Tuusa. EPE 97, 7thEuropean Conference on Power Electronics andApplications, 8-10 September 1997. Trondheim, Norway.

3. On the Bearing Currents in Medium Power Variable SpeedAC Drivesby J. Ollila, T. Hammar, J. Iisakkala, H. Tuusa. proceedingsof the IEEE IEDMC in Milwaukee, May 1997.

4. Minimizing Electrical Bearing Currents in Adjustable SpeedDrive Systemsby Patrick Link. IEEE IAS Pulp & Paper Conference Portland,ME, USA. June 1998.

5. Instruction on Measuring Bearing Currents with a RogowskiCoil, ABB Industry Oy, 3BFA 61363602.EN.

6. Laakerivirta ja sen minimoiminen säädettyjenvaihtovirtakäyttöjen moottoreissa,I. Erkkilä, Automaatio 1999, 16.9.1999, Helsinki, Finland.(In Finnish).

7. High Frequency Bearing Currents in Low VoltageAsyncronous Motors,ABB Motors Oy and ABB Industry Oy, 00018323.doc.

8. Bearing Currents in AC Drivesby ABB Industry Oy and ABB Motors Oy. Set of overheadsin LN database “Document Directory Intranet” onABB_FI01_SPK08/FI01/ABB

9. The Motor GuideGB 98-12.

Siehe auch die produkspezifischen Installationshandbücher.


Kapitel 5 - IndexKapitel 5 - IndexKapitel 5 - IndexKapitel 5 - IndexKapitel 5 - Index

SymboleSymboleSymboleSymboleSymbole

360° Abschluss 16

AAAAAABB 17, 18AC-Antrieb 6, 7, 8Armierung 16Ausgleichsverbindungen 16axiale Spannung 12axiale Wellenspannung 12,13

BBBBBBeherrschung deshochfrequenten Stroms 15

00000drehzahlgeregelte Antriebe 5drehzahlgeregelter Antrieb 13, 15dreiphasige Einspeisung 8

EEEEE

Einspeisung 9

FFFFF

Filterung am Wechselrichterausgang 5Flachleiter 16Fluss 7

GGGGG

geeignete Filter 17Gehäuse 16Getriebe 6, 10, 12Gleichspannung 8Gleichtaktkabel 10Gleichtaktkreis 8, 13

Gleichtaktstrom 9, 10, 11, 12, 13,15, 17GTO-Wechselrichter 18

HHHHHhochfrequente Lagerströme 6, 7hochfrequenter Kreisstrom 12

hohe Schaltfrequenzen 5

IIIIIIGBT 6IGBT-Wechselrichter 18induzierte Wellenspannung 14

interne Aufteilung der Gleichtaktspannung 7interne Streukapazität 8inverter 15, 16

KKKKKKabel 15Kabelschirm 7Kreisstrom 12Kugel 14

LLLLLLager 5, 6, 7, 12, 13, 14Lagerspannung 13, 14Lagerströme 5, 6, 7, 12,13,15, 18,19Lagerstromschleifen 13, 17Lamellen des Stators 11Laufring 6, 14Laufringe 5

MMMMMMagnetfluss 11metallische Kupplung 10mittlere fehlerfreie Betriebszeit(MTBF) 6Motor 6, 7, 9, 10, 18Motorgehäuse 7, 9, 10, 11Motorkabel 15Motorlager 5Motorwelle 7, 10Motorwicklung 8

NNNNNniederfrequente Lagerströme 6Nullpunktspannung 8

OOOOOÖlfilm 7, 18

PPPPPPrimärstrom 12PWM 8, 10

RRRRRRogowski-Spule 18Rotor 13Rotorkreis 12


SSSSSSchaltfrequenz desWechselrichters 8Scheitelfaktor 18Schirm 15Schutzrohr 16Sekundärkreis 12Spannungsabfall 10Spannungsimpulse 5Stator 7, 11, 13Statorgehäuse 7Statorwicklung 11Statorwicklungen 13Streukabelkapazität 10Streukapazität 8, 10, 11Streukapazitäten 11, 13Streukapzität 13Streuströme 5Stromimpulse 5symmetrische mehradrigeMotorkabel 15symmetrische Motorkabel 5

TTTTTTransformator 12

UUUUUumflochtenes Kupferband 16

WWWWWWechselrichter 8, 9, 10, 13, 17Wechselrichtergehäuse 5, 10Welle 7, 12, 13Wellenspannungen 8Wicklung 7, 8, 9, 10, 11, 13


ABB Automation ProductsStandard DrivesDudenstrasse 44 - 46D-68309 MannheimDeutschlandHotline: 0180-33 22 400Fax: 0621 - 381 1777Internet: http://www.abb-drives.de

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Lagerströme in modernen AC-Antriebssystemen definiert werden. Die Spannung ist proportional zur DC-Sammelschienenspannung und hat eine Frequenz, die der Schaltfrequenz des Wechselrichters