Ein Frequenzumrichter (FU) ist eine Art Motorsteuerung, die einen Elektromotor durch Variation von Frequenz und Spannung ansteuert. Weitere Bezeichnungen für einen FU sind Drehzahlregler, Beschleunigungsregler, Frequenzumrichter, AC-Antrieb, Mikroantrieb und Wechselrichter.
Die Frequenz (in Hertz) ist direkt mit der Drehzahl des Motors (U/min) verknüpft. Je höher die Frequenz, desto höher die Drehzahl. Benötigt eine Kreditkartenanwendung keinen Elektromotor mit voller Drehzahl, kann der Frequenzumrichter (FU) Frequenz und Spannung reduzieren, um die Anforderungen der Motorlast zu erfüllen. Ändern sich die Anforderungen an die Motordrehzahl, passt der FU die Drehzahl entsprechend an.
Die erste Stufe eines Frequenzumrichters (FU) ist der Umrichter. Dieser besteht üblicherweise aus sechs Dioden, die wie Rückschlagventile in Rohrleitungssystemen funktionieren. Sie lassen den Strom nur in eine Richtung fließen; die Richtung wird durch den Pfeil im Diodensymbol angezeigt. Wenn beispielsweise die Spannung in Phase A (die Spannung entspricht dem Druck in Rohrleitungssystemen) deutlich positiver ist als die Spannungen in Phase B oder C, öffnet die entsprechende Diode und lässt Strom fließen. Wenn die Spannung in Phase B positiver als in Phase A wird, öffnet die Diode in Phase B und die Diode in Phase A schließt. Dasselbe gilt für die drei Dioden auf der negativen Seite des Sammelschienensystems. Dadurch entstehen sechs Stromimpulse, da jede Diode öffnet und schließt. Dies wird als „Sechs-Impuls-FU“ bezeichnet und ist die Standardkonfiguration für moderne Frequenzumrichter.
Nehmen wir an, der Antrieb wird mit einer Versorgungsspannung von 480 V betrieben. Die Angabe von 480 V ist der Effektivwert (RMS).
Die Spitzenwerte eines 480-V-Programms betragen 679 V. Wie man deutlich erkennen kann, weist der Gleichstromzwischenkreis des Frequenzumrichters eine Gleichspannung mit einer Wechselstromwelligkeit auf. Die Spannung schwankt zwischen etwa 580 V und 680 V.
Die Wechselstromwelligkeit im Gleichstromzwischenkreis lässt sich durch den Einsatz eines Kondensators eliminieren. Ein Kondensator funktioniert ähnlich wie ein Speicher oder Akkumulator in einem Wasserleitungssystem. Er absorbiert die Wechselstromwelligkeit und liefert eine saubere Gleichspannung. Die Wechselstromwelligkeit im Gleichstromzwischenkreis beträgt üblicherweise deutlich weniger als 3 Volt. Daher liegt die Spannung im Gleichstromzwischenkreis bei etwa 650 V DC. Die tatsächliche Spannung hängt von der Spannungsstufe der Wechselstromversorgung des Antriebs, dem Spannungsunsymmetriegrad im Stromnetz, der Motorlast, der Impedanz des Energiesystems sowie von eventuell vorhandenen Drosseln oder Oberwellenfiltern im Antrieb ab.
Der Diodenbrückenwandler, der Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt, wird manchmal einfach als Wandler bezeichnet. Der Wandler, der Gleichstrom wieder in Wechselstrom umwandelt, kann zwar auch ein Wandler sein, wird aber zur Unterscheidung vom Diodenwandler üblicherweise als „Wechselrichter“ bezeichnet. Es hat sich im Markt eingebürgert, jeden Gleichstrom-Wechselstrom-Wandler als Wechselrichter zu bezeichnen.
Wenn wir einen der oberen Schalter im Wechselrichter schließen, wird die entsprechende Motorstufe mit dem positiven Gleichstromzwischenkreis verbunden und die Spannung an dieser Phase wird positiv. Wenn wir einen der unteren Schalter im Umrichter schließen, wird diese Phase mit dem negativen Gleichstromzwischenkreis verbunden und die Spannung wird negativ. Somit können wir jede Motorstufe nach Belieben positiv oder negativ einstellen und dadurch jede gewünschte Frequenz erzeugen. Wir können also jede Phase positiv, negativ oder null einstellen.
Wenn Ihre Kreditkartenanwendung nicht unter Volllast laufen muss, können Sie die Energiekosten senken, indem Sie den Motor mit einem Frequenzumrichter steuern. Dies ist einer der Vorteile von Frequenzumrichtern. Mit einem Frequenzumrichter lässt sich die Drehzahl des motorbetriebenen Geräts an den Lastbedarf anpassen. Keine andere Methode zur Steuerung von Wechselstrommotoren ermöglicht dies.
Durch den Betrieb Ihrer Motoren mit der für Ihre Anwendung optimalen Beschleunigung werden Fehler minimiert und somit die Produktionsleistung gesteigert, was Ihrem Unternehmen höhere Umsätze beschert. Bei Förderbändern und Gurten werden Anlaufrucke vermieden, was einen hohen Durchsatz ermöglicht.
Elektrische Antriebssysteme sind heute für weit mehr als 651 TP3T des Stromverbrauchs in der Industrie verantwortlich. Die Optimierung von Antriebssteuerungen durch die Installation oder Aufrüstung auf Frequenzumrichter kann den Energieverbrauch Ihres Betriebs um bis zu 701 TP3T senken. Darüber hinaus verbessert der Einsatz von Frequenzumrichtern die Produktqualität und reduziert die Produktionskosten. Durch die Kombination von Steuervergünstigungen für Energieeffizienz und Fördergeldern der Energieversorger amortisiert sich die Investition in Frequenzumrichter oft schon nach sechs Monaten.
Sie haben zweifellos im Internet nach weiteren Informationen gesucht bezüglich Drehzahlregelung da Bibliotheken nicht mehr so viele Informationen zu diesem Thema bereitstellen wie früher.