Es passiert nicht jeden Tag, dass ein umfassendes Werk über industrielle elektromagnetische Verträglichkeit veröffentlicht wird, das jahrzehntelange praktische Felderfahrung mit rigoroser technischer Analyse verbindet. „Industrial EMC – a practical approach" von Reidar Gustavsson schließt eine kritische Lücke in der industriellen EMV-Literatur, insbesondere für den weitgehend unregulierten Frequenzbereich von 2,5-150 kHz, in dem moderne Leistungselektronik erhebliche Störungen verursacht.

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1. Einleitung

Wir sind stolz darauf, zu diesem Werk beigetragen zu haben – nicht nur durch die Bereitstellung von Messtechnik, sondern auch durch das Teilen der Expertise, die wir über Jahrzehnte in der Zusammenarbeit mit Ingenieuren in industriellen Umgebungen entwickelt haben. Das Buch basiert im Wesentlichen auf Messungen mit dem PQA8000H und GIA1 Grid Impedance Analyzerund demonstriert, wie diese Instrumente zur Identifizierung und Lösung realer EMV-Herausforderungen eingesetzt werden.

In diesem Artikel finden Sie weitere Informationen über den Autor, mitwirkende Experten und wie das Buch entstanden ist. Nutzen Sie das Inhaltsverzeichnis zur Navigation und werfen Sie einen Blick auf das Inhaltsverzeichnis des Buches, das weiter unten bereitgestellt wird.

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2. Über das Buch

2.1 Der Fokus

Das Buch konzentriert sich besonders auf den Frequenzbereich von 2,5-150 kHz – eine Zone, die trotz ihrer primären Rolle als Störquelle durch moderne Leistungselektronik weitgehend unreguliert bleibt. Frequenzumrichter, Solarwechselrichter, EV-Ladegeräte und Batteriespeichersysteme erzeugen alle Supraharmonische in diesem Bereich, dennoch bieten bestehende Standards nur begrenzte Orientierung für dieses kritische Frequenzband.

Im gesamten Buch sehen Sie, wie der PQA8000H eingesetzt wird, um:

• Supraharmonische bis 500 kHz mit hohem Signal-Rausch-Verhältnis zu messen
• Power Quality Analyse und EMV-Messungen in einem Instrument durchzuführen
• Transiente Ereignisse und zeitvariable Störungen zu erfassen
• Konformität mit EMV-Planungspegeln zu verifizieren

In Kombination mit dem GIA1 Grid Impedance Analyzersehen Sie, wie kritische Systemresonanzen im Stromnetz erkannt und effektive Abhilfemaßnahmen definiert werden, bevor Probleme während der Inbetriebnahme auftreten.

Weitere Informationen: Erfahren Sie, wie PQA8000H und GIA1 dabei helfen, kritische Systemresonanzen im Stromnetz zu erkennen und Abhilfemaßnahmen zu definieren: Auswirkungen elektrischer Betriebsmittel auf die frequenzabhängige Netzimpedanz bis 150 kHz 

2.2 Die Entstehungsgeschichte: Eine jahrzehntelange Zusammenarbeit

Die Geschichte dieses Buches beginnt in den 1980er Jahren, als Reidar Gustavsson und Martin Lundmark im gleichen industriellen Umfeld arbeiteten – beide mit denselben Problemen konfrontiert, aber in unterschiedlichen Konstellationen.

Martin Lundmark wählte den Weg der akademischen Forschung und gehörte zu den Ersten, die wissenschaftliche Arbeiten über verschiedene Probleme mit Schaltrauschen/Supraharmonischen veröffentlichten. Reidar Gustavsson wählte einen anderen Weg: Über 30 Jahre arbeitete er in seinem eigenen Beratungsunternehmen und befasste sich täglich mit deren praktischen Konsequenzen in industriellen Installationen.

Da der Hauptfokus des Buches auf einer praktischen Betrachtung von Schaltrauschen/Supraharmonischen unter Verwendung vereinfachter theoretischer Beschreibungen liegt, bestand Martin Lundmarks Rolle darin, sicherzustellen, dass diese vereinfachten technischen Beschreibungen wissenschaftlich fundiert blieben und gleichzeitig für Ingenieure im Feld zugänglich waren.

690V Industrienetz mit Frequenzumrichterstörungen

Obere Hälfte der Versorgungsspannung zeigt Supraharmonische von einem großen 4-Quadranten-Frequenzumrichter, der das Versorgungsnetz beeinträchtigt.

^{_{Quelle: Industrial EMC – a practical approach}}

Die Zusammenarbeit mit NEO Messtechnik

Parallel dazu baute Reidar Gustavsson die Zusammenarbeit mit NEO Messtechnik auf – einem Unternehmen, das er als den kompetentesten Instrumentenhersteller identifizierte, der sowohl technische Lösungen für Messprobleme als auch Messerfahrung im Bereich Supraharmonische bieten konnte.

Ein entscheidender Faktor war die Bereitschaft von NEO Messtechnik, einen kontinuierlichen Dialog mit Ingenieuren aufrechtzuerhalten, kurze Reaktionszeiten und die Bereitschaft, auf auftretende Probleme durch neue Messlösungen oder Software-Analysefähigkeiten zu reagieren und sich anzupassen – etwas, das bei Instrumentenherstellern oft fehlt.

Diese Reaktionsfähigkeit auf aufkommende Feldanforderungen, anstatt sich ausschließlich auf Laborstandards zu konzentrieren, machte die Zusammenarbeit effektiv für die Entwicklung praktischer EMV-Methoden.

Über Reidar Gustavsson

Reidar Gustafsson arbeitete Ende der 70er Jahre im Bereich Militärfunk und begann anschließend mit der elektrischen Wartung und Projekten in der Schwerindustrie. Seit 1994 ist er in seiner eigenen Beratungsfirma tätig, die sich auf Hochleistungs-Wechselstrom- und Gleichstromantriebe für die Prozessindustrie spezialisiert hat. Seit der Gründung besteht etwa 50 % des Geschäfts auch aus Schulungen für Industriepersonal. Anfangs handelte es sich dabei um Schulungen zu Motorantrieben, später kamen zunehmend Schulungen zu elektrischer Qualität und EMV hinzu.

Heute besteht das Geschäft hauptsächlich aus Störungsuntersuchungen bezüglich EMV in Industrieanlagen, Schulungen zu EMV für die Prozessindustrie und Unterstützung bezüglich EMV bei der Beschaffung industrieller Anlagen. Als Rentner arbeitet er derzeit etwa 25%.

2.3 Werfen Sie einen Blick ins Buch

2.4 Lesen Sie die Buchrückseite exklusiv hier

„Die heutige Technologie mit geschalteter Leistungselektronik gibt uns die Möglichkeit, Spannung und Strom für verschiedene Arten von Gleichrichtern und Wechselrichtern einfach zu steuern. Ein Beispiel sind Frequenzumrichter, bei denen die Technologie großartige Möglichkeiten bietet, Geschwindigkeit, Drehmoment und Leistungsrichtung schnell zu steuern. Wechselrichter für Solarzellen, Autoladegeräte und Batteriespeicher sind weitere Beispiele.

Der Nachteil dieser Technik besteht darin, dass die Pulstechnik hochfrequente Supraharmonische erzeugt, das andere Geräte über große Frequenzbereiche stören kann. In der Industrie ist es üblich, verschiedene Arten diffuser Betriebsstörungen aufgrund von Supraharmonischen zu haben, die über interne Stromnetze und Potentialausgleichssysteme verbreitet werden. Das Buch behandelt hauptsächlich den Frequenzbereich 2,5-150 kHz.

• Ein Grund für die wachsenden EMV-Probleme ist das Fehlen relevanter umfassender moderner elektrischer Standards, die die Pegel von Supraharmonischen kontrollieren sollten, die netzgekoppelte Geräte im Stromnetz verbreiten.
• Ein weiteres Problem war das Fehlen von Instrumenten für EMV-Messungen in zivilen und industriellen Stromnetzen.
• Das dritte Problem ist der große Mangel an Wissen über EMV-Fragen bei den verschiedenen Akteuren in der Elektroindustrie.

Das Ziel des Buches ist es, EMV-Fragen aus praktischer Sicht zu beschreiben, mit Beispielen sowohl aus der Realität als auch aus der Theorie. Es richtet sich in erster Linie an die Industrie, berührt aber auch viele Beispiele aus zivilen Stromnetzen.

Das Buch ist in zwei Teile gegliedert:

1. Der erste Teil befasst sich damit, wie die Arbeit mit EMV-Plänen eine strukturierte Arbeitsmethode schaffen kann, die uns hilft, aktiv daran zu arbeiten, EMV-Störungen von Beginn eines Projekts an zu minimieren.
2. Der zweite Teil des Buches vermittelt ein grundlegendes Verständnis dafür, wie verschiedene industrielle Netzwerktypen strukturiert sind und wie verschiedene EMV-Probleme in ihnen entstehen können.

Das Buch richtet sich an industrielles Elektropersonal, das von EMV-Fragen betroffen ist, sowie an verschiedene Berater und Designer, die in diesem Bereich arbeiten."

2.5 Messeinblick: Wasserfallanalyse Resonanzproblem

3. Der Beitrag von NEO Messtechnik

Wir haben mit Ingenieuren zusammengearbeitet, die Gerätefehlfunktionen, Produktionsunterbrechungen und Störprobleme in komplexen Industrieanlagen untersucht haben – genau die Art von Herausforderungen, die im gesamten Buch dokumentiert sind.

Diese Felderfahrung prägte die praktischen Messansätze des Buches:

• Messmethoden für den kritischen Bereich 2,5-150 kHz, in dem traditionelle Power-Quality-Tools oft nicht ausreichen
• Waveform Analyse zum Verständnis von Störmustern über einfache Pass/Fail-Indikatoren hinaus
• Event capture zur Dokumentation intermittierender Störungen, die empfindliche Geräte beeinträchtigen
• Netzimpedanzmessungen zur Vorhersage tatsächlicher EMV-Pegel, anstatt sich ausschließlich auf vereinfachte Modelle zu verlassen

Wissensaustausch

Diese Zusammenarbeit forderte auch unser Denken über die Entwicklung von Messinstrumenten heraus. Die Arbeit mit umfassenden EMV-Methoden für industrielle Anwendungen offenbarte Erkenntnisse darüber, was Ingenieure im Feld tatsächlich benötigen, im Vergleich zu dem, was Laborstandards nahelegen könnten. Diese Gespräche beeinflussen weiterhin, wie wir Power Quality und EMV-Messlösungen angehen.

Verankerung in realen Industrieanlagen

Die Beispiele des Buches stammen aus tatsächlichen Industrieanlagen: Frequenzumrichter, die Krankenhausausrüstung beeinträchtigen, Solaranlagen, die Störungen in Versorgungsnetzen erzeugen, schlecht gefilterte Wechselrichter, die die Stromqualität stören. Diese repräsentieren die Art von Herausforderungen, bei deren Untersuchung und Lösung wir Ingenieure durch geeignete Messmethoden unterstützt haben.

Das Ziel ist einfach: Probleme während der Planung und Konstruktion identifizieren und verhindern, anstatt während teurer Inbetriebnahmephasen.

4. Warum dieses Buch wichtig ist

Da die Industrie weiterhin mehr Leistungselektronik und komplexe Stromnetze einsetzt, werden die im Buch behandelten Herausforderungen zunehmend kritisch. Frequenzumrichter, Wechselrichter und Schaltnetzteile, die elektromagnetische Störungen erzeugen, werden nicht weniger, sondern häufiger.

„Der PQA8000H und GIA1 demonstrieren durchgehend, wie geeignete Messgeräte systematische EMV-Ansätze ermöglichen. Wir verfügen über die Instrumente und Felderfahrung, um Ingenieure bei der Umsetzung dieser Methoden zu unterstützen, und werden weiterhin an Lösungen für industrielle EMV-Herausforderungen arbeiten."

Dipl.-Ing. Bernhard Grasel Dr., CEO NEO Messtechnik

5. Bestellung und weitere Informationen

Interessieren Sie sich für das Buch oder möchten Sie mehr über den PQA8000H und GIA1 Grid Impedance Analyzer erfahren, die im gesamten Buch verwendet werden?

„Industrial EMC – a practical approach" ist für €190 erhältlich.

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• Telefon: +43 2642 20301
• Email: sales@neo-messtechnik.com

Wir helfen Ihnen gerne bei der Bestellung und beraten Sie, wie NEO Messtechnik Sie bei Ihren EMV-Herausforderungen unterstützen kann.

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