Das Rauschen des aktiven Oberwellenfilters

Die Kurzzusammenfassung

Ein gesundes AHF erzeugt typischerweise zwei Arten von Lärm:

1. Ein leises Summen vom internen Reaktor (Induktor) und den Kühllüftern. Das ist normal.

2. Ein hochfrequentes „Umschalt“-Jammern oder Summen von den Bipolartransistoren mit isolierter Gate-Elektrode (IGBTs). Diese ist normalerweise sehr schwach.

Wenn das Geräusch laut oder aufdringlich wird oder sich deutlich verändert, ist dies oft ein Anzeichen für ein Problem.

Detaillierte Aufschlüsselung der Lärmquellen

1. Die Induktivität/Reaktor (Niederfrequentes Brummen – 50/60 Hz)

• Was es ist: Die Kernkomponente eines AHF ist eine große Induktivität (auch Reaktor oder LCL-Filter genannt). Diese Induktivität besteht aus Kupferwicklungen um einen ferromagnetischen Kern.

• Warum es summt: Wenn Wechselstrom (AC) mit 50 oder 60 Hz durch diese Wicklungen fließt, dehnen sich die Kernlamellen geringfügig aus und ziehen sich zusammen. Magnetostriktion . Diese physikalische Vibration erzeugt das klassische, niederfrequente „Transformatorbrummen“, das Sie in Umspannwerken hören.

• Eigenschaften: Dies ist ein konstantes, tiefes Brummen. Seine Lautstärke ist proportional zum Strom, der durch den Filter fließt. Es ist lauter, wenn die harmonische Verzerrung hoch ist und der AHF stark beansprucht wird, und leiser, wenn die Last sauber ist.

2. Die IGBTs (Hochfrequenz-Jammern/Summen – 2 kHz bis 20 kHz)

• Was es ist: Der „aktive“ Teil eines AHF ist seine Leistungselektronik. IGBTs sind Hochgeschwindigkeitsschalter, die tausende Male pro Sekunde ein- und ausgeschaltet werden (typische Schaltfrequenzen, fsw , Bereich von 10 kHz bis 20 kHz), um die aufhebenden harmonischen Ströme zu erzeugen.

• Warum sie jammern: Das schnelle Schalten hoher Ströme führt dazu, dass Komponenten wie Kondensatoren und Leiterplattenspuren mit diesen sehr hohen Frequenzen vibrieren. Dies wird als piezoelektrischer Effekt (für bestimmte Keramiken) und elektromagnetische Kräfte.

• Eigenschaften: Dieses Geräusch ist ein deutlich höheres Pfeifen oder Summen, ähnlich dem eines alten Röhrenfernsehers oder eines High-End-Gaming-PCs unter Last. Für die meisten Menschen ist dieses Geräusch auffälliger, obwohl es bei einem ordnungsgemäß funktionierenden Gerät normalerweise nicht sehr laut ist.

3. Kühllüfter (Luftstromgeräusche)

• Was es ist: AHFs erzeugen Wärme und müssen gekühlt werden. Dies geschieht fast immer durch interne Lüfter.

• Warum sie Lärm machen: Die Lüfter selbst erzeugen hörbare Luftstromgeräusche. Die Geschwindigkeit (und damit das Geräusch) dieser Lüfter wird oft temperaturgesteuert. Sie drehen sich schneller und sind lauter, wenn die AHF steht unter starker Belastung in warmer Umgebung.

• Eigenschaften: Ein stetiges „Zischen“ der Luft. Wenn ein Lüfterlager ausfällt, kann dies zu einem schleifenden, klappernden oder summenden Geräusch führen.

Wann ist Lärm ein Problem? (Fehlerbehebung)

Wenn das Geräusch von Ihrem Aktiver Oberwellenfilter ist laut, neu oder verändert sich, könnte dies auf ein Problem hinweisen:

1. Übermäßig lautes Brummen:

   • Ursache: Der AHF könnte stark überlastet sein oder es liegt ein Problem mit der Netzwechselspannung vor (z. B. DC-Offset, starke Spannungsunsymmetrie).

   • Aktion: Überprüfen Sie die Lastwerte auf dem AHF Das Gerät sollte nicht dauerhaft mit 100 % seines Nennstroms laufen. Weitere Informationen finden Sie im Handbuch des Herstellers.

2. Lautes, unregelmäßiges Summen oder Knistern:

   • Ursache: Dies ist ein großes Warnsignal. Es zeigt oft lose Verbindungen entweder intern auf der Leiterplatte oder an den Stromanschlüssen. Lose Verbindungen können Lichtbögen (winzige elektrische Funken) verursachen, was äußerst gefährlich ist und zu Bränden oder Geräteausfällen führen kann.

   • Aktion: Schalten Sie das Gerät sofort aus Befolgen Sie die Verfahren zur sicheren Sperrung/Kennzeichnung (LOTO) und wenden Sie sich an einen qualifizierten Techniker oder den Hersteller.

3. Verändertes oder zeitweise auftretendes hohes Heulen:

   • Ursache: Könnte auf einen Fehler in der Steuerplatine oder ein defektes IGBT-Modul hinweisen.

   • Aktion: Überwachen Sie die Statusanzeigen und Fehlerprotokolle des Geräts. Wenden Sie sich zur Diagnose an einen Techniker.

4. Schleifen oder Klappern von Lüftern:

   • Ursache: Ein defekter oder ausfallender Kühllüfter.

   • Aktion: Lüfter sind eine häufige Fehlerquelle. Obwohl keine unmittelbare elektrische Gefahr besteht, kann die Überhitzung eines defekten Lüfters empfindliche Elektronik beschädigen. Der Lüfter sollte umgehend ausgetauscht werden.

So verringern Sie AHF-Lärm

1. Richtige Größe: Ein übergroßes AHF läuft die meiste Zeit kühler und leiser. Ein zu kleiner Lüfter läuft ständig mit voller Kapazität, was zu mehr Wärme und mehr Lärm führt.

2. Standort: Installieren Sie den AHF in einem dafür vorgesehenen Elektroraum oder Gehäuse, nicht in einem ruhigen Büroraum. Die Betonwände und Stahlgehäuse eines Elektroraums tragen zur Eindämmung des Lärms bei.

3. Installation: Stellen Sie sicher, dass das Gerät sicher auf einer festen Oberfläche montiert ist. Vibrationsdämpfende Halterungen können verhindern, dass das Gehäuse des Geräts das interne Brummen verstärkt.

4. Wartung: Halten Sie die Lüftungsschlitze sauber und staubfrei, um eine ausreichende Kühlung zu gewährleisten und eine Überlastung der Lüfter zu vermeiden. Überprüfen Sie regelmäßig die Dichtheit der Anschlüsse (durch einen qualifizierten Fachmann).

Denken Sie an eine Aktiver Oberwellenfilter wie ein Hochleistungs-Audioverstärker: Er hat große passive Komponenten, die brummen, und leistungsstarke Schaltelektronik, die pfeift. Ein gleichmäßiges, leises Summen und ein leises, hochfrequentes Pfeifen sind völlig normal.