Einsatz von Metalloxid-Varistoren zum Überspannungsschutz ...

Inhaltsverzeichnis Seite I
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis.............................................................................................................I
Formelzeichen und Abkürzungen.................................................................................. IV
Abbildungsverzeichnis................................................................................................... IX
Tabellenverzeichnis......................................................................................................XV
Zusammenfassung......................................................................................................XVI
Abstract .......................................................................................................................XIX
1 Einleitung.................................................................................................................1
2 Theoretische Grundlagen und Stand der Technik...................................................5
2.1 Umrichtergespeiste Antriebssysteme ..............................................................5
2.1.1 Prinzipielle technische Beschreibung des Frequenzumrichters ..............5
2.1.2 Detaillierte Beschreibung des verbindenden Motorkabels.......................9
2.1.3 Aufbau der Statorwicklungen und des Isoliersystems elektrischer
Drehfeldmaschinen für Niederspannung................................................12
2.2 Wanderwellen auf Leitungen .........................................................................17
2.3 Ausbreitung der Umrichterspannung auf langen Leitungen ..........................19
2.4 Ausbreitung von Wanderwellen und Spannungsverteilung in der
Statorwicklung ...............................................................................................24
2.5 Zulässige Überspannungen an den Wicklungen ...........................................27
2.6 Mögliche Lösungen zur Vermeidung oder Begrenzung
von Überspannungen in umrichtergespeisten Antriebssystemen..................29
2.6.1 Anpassung des Leitungsabschlusses....................................................29
2.6.2 Einsatz von Ausgangsdrosseln..............................................................31
2.6.3 Einsatz von Umrichterausgangsfiltern ...................................................31
3 Konventioneller Einsatz von Metalloxidvaristoren als Überspannungsableiter .....35
3.1 Spannungs-Strom-Charakteristik und Wirkungsweise ..................................35
3.2 Dimensionierung und Beanspruchung ..........................................................39
3.3 Aufbau und Zusammensetzung der Keramik ................................................41
4 Aufgabenstellung und Zielsetzung ........................................................................43
4.1 Problematik bei der Anwendung von Varistoren im Fall
umrichtergespeister Antriebe.........................................................................43
4.2 Lösungsansatz und zu beantwortende Kernfragen .......................................44
5 Versuchstechnik und verwendetes Material..........................................................47
5.1 Technische Daten der Pulsumrichterversuchsstände ...................................47
5.2 Motor mit Anzapfungen .................................................................................48
5.3 Verwendete Kabel zwischen Umrichter und Maschine .................................49