Ausgangsfilter

Funktion zwischen Umrichter und Motor

Ein Ausgangsfilter sitzt elektrisch zwischen dem leistungselektronischen Ausgang eines Umrichters und dem Verbraucher. Es dämpft oder formt die vom Umrichter erzeugten Spannungs- und Stromverläufe, damit Motor, Leitung und angeschlossene Isolation weniger stark belastet werden. Je nach Ausführung kann ein Filter die Anstiegsflanken der Spannung reduzieren oder den gepulsten Ausgang näher an eine sinusförmige Spannung bringen.

Typische Einsatzfälle in Maschinen und Anlagen

Ausgangsfilter werden vor allem dort verwendet, wo Motoren über Umrichter betrieben werden und die elektrische Verbindung oder die Motoreigenschaften besondere Anforderungen stellen. Dazu zählen lange Motorleitungen, bestehende Anlagen mit älteren Motoren, empfindliche Wicklungsisolationen oder Installationen, bei denen Nebeneffekte wie Motorgeräusche und Streueinflüsse reduziert werden sollen. Auch bei Umbauten und Nachrüstungen kann ein Ausgangsfilter Teil der Auslegung sein.

Gängige Ausführungen von Ausgangsfiltern

Zu den häufigen Varianten gehören du/dt-Filter und Sinusfilter. du/dt-Filter begrenzen vor allem die Steilheit der Spannungskanten am Motorausgang, während Sinusfilter die Ausgangsspannung stärker glätten und näher an einen sinusförmigen Verlauf bringen. Welche Bauform geeignet ist, hängt unter anderem von Leitungslänge, Motortyp, Schaltfrequenz und den gewünschten elektrischen Eigenschaften am Ausgang ab.

Abgrenzung zu EMV-Filtern und Oberschwingungsfiltern

Ausgangsfilter wirken auf der Strecke zwischen Umrichter und Last. EMV-Filter werden dagegen meist auf der Netzseite eingesetzt, um leitungsgebundene Störungen gegenüber dem Versorgungsnetz zu begrenzen. Oberschwingungsfilter beziehen sich primär auf Verzerrungen im Netzstrom oder in der Netzspannung. Damit unterscheiden sich Ausgangsfilter klar von netzseitigen Filterlösungen sowie von Bauteilen wie Frequenzumrichtern oder Servoumrichtern, die den Antrieb selbst steuern.