Was ist eine Niederspannungsfahrt?

Ein Niederspannungs-Ride-Through ist die Fähigkeit, auf einen erheblichen Rückgang des Energieeinsatzes für alternative Energiequellen wie Wind- und Solaranlagen zu reagieren. Sie ist so vordefiniert, dass Lasten durch alternative Quellen wie unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USV) getrennt oder mit Strom versorgt werden können. Bei vielen kritischen Anwendungen wie Satelliten und Raumfahrzeugen wird auch ein Niederspannungs-Ride-Through-Design in Betracht gezogen.

Ein elektrisches Gerät ist auf eine relativ stabile Versorgungsspannung angewiesen; die meisten elektronischen Geräte können zwischen etwa 60 und 130 Volt Wechselstrom (VAC) funktionieren. Die entnommene elektrische Leistung ist ungefähr gleich, selbst wenn die Spannung aufgrund flexibler Stromversorgungsschaltungen abgefallen ist. Das Schaltnetzteil ist in der Lage, die „Ein“-Zeit seines Hauptschaltgeräts zu ändern, um dieselbe durchschnittliche Gleichstromspannung (DC) für seine Last zu erzeugen. Elektronische Schaltungen implementieren bis zu einem gewissen Grad Niederspannungs-Ride-Through, soweit es die Größe der Kondensatorspeicherkomponenten zulässt. Ein praktisches Design kann eine Fahrt mit niedriger Spannung bis zu etwa einer halben Sekunde ermöglichen.

Fault-Ride-Through ist ein allgemeineres Merkmal, das Niederspannungs-Ride-Through und andere Fehler wie das Ride-Through bei Überdrehzahl in Windkraftanlagen umfasst. Es ist die Fähigkeit eines stromerzeugenden Geräts, seine Ausgangsspannung bei kurzzeitigen Leistungseinbrüchen aufrechtzuerhalten. Ein Windgeneratorpark kann verringerten Windgeschwindigkeiten ausgesetzt sein, die zu einem Spannungseinbruch führen. In der Zwischenzeit kann das Stromnetz die gleiche Strommenge fordern, die momentan durch den Backup-Mechanismus an der Erzeugungsvorrichtung bereitgestellt werden kann.

Reaktive Geräte sind in der Lage, bei kurzzeitigem Stromausfall Niederspannungs-Ride-Through zu unterstützen. Der Kondensator oder Kondensator kann elektrische Leistung liefern, die aus dem zwischen leitfähigen Platten erzeugten elektrischen Feld entnommen wird, während der Induktor in der Lage ist, Strom auf seiner Wicklung zu erzeugen, der aus dem Zusammenbruch eines Magnetfelds in seinem Kern stammt. Der Magnetkern kann ein starkes Magnetfeld speichern.

Eine weitere Ressource für das Durchfahren mit niedriger Spannung ist die Trägheitsspeicherung. In dieser Form kann die mechanische Energie als Impuls eines rotierenden Schwungrades gespeichert werden. Mit Magnetlagern kann beispielsweise ein schweres Schwungrad mit einem Gewicht von mindestens 220.5 kg in einem Vakuum aufgehängt werden, und sobald es aufgehängt ist, verfügt das Schwungrad über einen Motorantrieb, der zusätzliche elektrische Energie verwendet, um seine Rotationsgeschwindigkeit aufzubauen. Ohne Widerstand dreht sich das Schwungrad weiter. Bei Stromausfällen greift ein Generator in das Schwungrad ein und wandelt Rotationsenergie in elektrische Energie um.

Die Batteriebank ist in der Lage, bis zu mehreren Stunden bei niedriger Spannung zu fahren. Es gibt Systeme, die Gleichstrom direkt verwenden, sodass die elektrische Energie bei Stromausfall nicht umgewandelt werden muss. In einigen Systemen erzeugt eine Inline-USV synchron mit dem Netzstrom Wechselstrom (AC). Wenn aus irgendeinem Grund kein Strom verfügbar ist, steuert die USV die Last so, als ob die Netzstromversorgung nicht unterbrochen wäre. Wenn die Netzspannung zurückkehrt, erkennt dies die Elektronik der USV und schaltet nur auf Überwachung zurück.