Fortschrittliche FAN-Technologie im aktiven Oberschwingungsfilter

Aktive Oberwellenfilter (AHFs) nutzen fortschrittliche FAN-Technologie (Field-Programmable Gate Array-based Active Noise Cancellation) sowie andere Schlüsseltechnologien, um harmonische Verzerrungen in elektrischen Systemen zu reduzieren. So werden FANs und verwandte Technologien in AHFs eingesetzt:

1. Kerntechnologien in aktiven Oberwellenfiltern:

• Sofortige Oberwellenerkennung:

  • Verwendet die Fast Fourier Transform (FFT) oder die pq-Theorie (Instantaneous Power Theory), um Harmonische in Echtzeit zu erkennen.

  • FPGA (Field-Programmable Gate Array) ermöglicht eine ultraschnelle Signalverarbeitung für eine Echtzeitkompensation.

• PWM-Steuerung (Pulsweitenmodulation):

  • Durch Hochfrequenzschalten (mithilfe von IGBTs) werden gegenphasige Harmonische erzeugt, um Verzerrungen auszugleichen.

  • FPGA-basierte Controller sorgen für eine präzise PWM-Signalerzeugung.

• Geschlossene Rückkopplungsregelung:

  • Überwacht das Netz kontinuierlich und passt die Kompensation dynamisch an.

  • Adaptive Algorithmen (oft KI-basiert) optimieren die Filterleistung.

2. Rolle von FANs (FPGA-basierte aktive Geräuschunterdrückung) in AHFs:

• Hochgeschwindigkeitsverarbeitung:

  • FPGAs ermöglichen eine parallele Verarbeitung, sodass AHFs in Mikrosekunden reagieren.

  • Ideal für dynamische Lasten (z. B. Antriebe mit variabler Drehzahl, Rechenzentren).

• Kompensation geringer Latenz:

  • Im Gegensatz zu DSPs (Digital Signal Processors) minimieren FPGAs die Verzögerung und verbessern so die Genauigkeit der Oberschwingungsunterdrückung.

• Adaptive Filterung:

  • Manche AHF s verwenden maschinelles Lernen (neuronale Netzwerke), um harmonische Muster vorherzusagen und die Filterung dynamisch anzupassen.

3. Vorteile von FANs in AHFs:

✔ Schnellere Reaktion als herkömmliche DSP-basierte Filter.
✔ Höhere Genauigkeit bei der Oberwellenbeseitigung (bis zu 95–98 % THD-Reduzierung).
✔ Skalierbarkeit für industrielle Anwendungen mit komplexen harmonischen Profilen.

4. Vergleich mit passiven Oberwellenfiltern:

FANs (FPGA-basierte Verarbeitung) verbessern Aktive Oberwellenfilter Durch die Möglichkeit einer adaptiven Oberschwingungsunterdrückung in Echtzeit eignen sie sich ideal für moderne Stromversorgungssysteme mit nichtlinearen Lasten (VFDs, SMPS usw.). Diese Technologie sorgt im Vergleich zu passiven Lösungen für höhere Effizienz, niedrigere THD und bessere Netzstabilität.