EMV und Aufbau von Antriebssystemen

Elektromagnetische Verträglichkeit heißt: Ein Gerät stört andere nicht unzulässig und lässt sich selbst nicht stören. Frequenzumrichter sind starke Störquellen. Ihre IGBT schalten mehrere hundert Volt in Bruchteilen einer Mikrosekunde; die steilen Flanken treiben hochfrequente Ströme über die Kapazitäten von Motorleitung und Wicklung gegen Erde. Diese Ströme suchen sich ihren Rückweg zum Umrichter, und wenn der Weg nicht über den Schirm führt, dann über Erdleitungen, Gebäudeteile und Signalleitungen. Störungen erreichen andere Geräte galvanisch, kapazitiv, induktiv oder durch Strahlung.

Die wichtigsten Gegenmaßnahmen gehören zum Aufbau: eine geschirmte Motorleitung mit beidseitig rundum aufgelegtem Schirm, ein Netzfilter nahe am Umrichter, eine blanke, verzinkte Montageplatte als gemeinsames Bezugspotential und getrennte Wege für Leistungs- und Signalleitungen. Lange Beidrähte am Schirm wirken bei hohen Frequenzen wie eine Spule und machen den Schirm wirkungslos. Ungefilterte Netzleitungen gehören nicht neben gefilterte Leitungen, sonst laufen die Störungen am Filter vorbei.

Auf der Netzseite verursacht der Gleichrichter niederfrequente Oberschwingungen, vor allem der 5. und 7. Ordnung. Netz- und Zwischenkreisdrosseln oder eine aktive Einspeisung verringern sie. Die Produktnorm DIN EN 61800-3 teilt Antriebe nach Umgebung in die Kategorien C1 bis C4 ein. Wegen der Filterkondensatoren fließen Ableitströme über den Schutzleiter; über 3,5 mA muss der Schutzleiter verstärkt oder doppelt ausgeführt sein. In IT-Systemen werden die Filterkondensatoren gegen Erde nach Herstellerangabe abgetrennt.