Die Frequenz (in Hertz) ist direkt mit der Drehzahl des Motors (U\/min) verkn\u00fcpft. Je h\u00f6her die Frequenz, desto h\u00f6her die Drehzahl. Ben\u00f6tigt eine Kreditkartenanwendung keinen Elektromotor mit voller Drehzahl, kann der Frequenzumrichter (FU) Frequenz und Spannung reduzieren, um die Anforderungen der Motorlast zu erf\u00fcllen. \u00c4ndern sich die Anforderungen an die Motordrehzahl, passt der FU die Drehzahl entsprechend an.
Die erste Stufe eines Frequenzumrichters (FU) ist der Umrichter. Dieser besteht \u00fcblicherweise aus sechs Dioden, die wie R\u00fcckschlagventile in Rohrleitungssystemen funktionieren. Sie lassen den Strom nur in eine Richtung flie\u00dfen; 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, \u00f6ffnet die entsprechende Diode und l\u00e4sst Strom flie\u00dfen. Wenn die Spannung in Phase B positiver als in Phase A wird, \u00f6ffnet die Diode in Phase B und die Diode in Phase A schlie\u00dft. Dasselbe gilt f\u00fcr die drei Dioden auf der negativen Seite des Sammelschienensystems. Dadurch entstehen sechs Stromimpulse, da jede Diode \u00f6ffnet und schlie\u00dft. Dies wird als \u201eSechs-Impuls-FU\u201c bezeichnet und ist die Standardkonfiguration f\u00fcr moderne Frequenzumrichter.
Nehmen wir an, der Antrieb wird mit einer Versorgungsspannung von 480 V betrieben. Die Angabe von 480 V ist der Effektivwert (RMS).
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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 l\u00e4sst sich durch den Einsatz eines Kondensators eliminieren. Ein Kondensator funktioniert \u00e4hnlich wie ein Speicher oder Akkumulator in einem Wasserleitungssystem. Er absorbiert die Wechselstromwelligkeit und liefert eine saubere Gleichspannung. Die Wechselstromwelligkeit im Gleichstromzwischenkreis betr\u00e4gt \u00fcblicherweise deutlich weniger als 3 Volt. Daher liegt die Spannung im Gleichstromzwischenkreis bei etwa 650 V DC. Die tats\u00e4chliche Spannung h\u00e4ngt 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 Diodenbr\u00fcckenwandler, 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 \u00fcblicherweise als \u201eWechselrichter\u201c bezeichnet. Es hat sich im Markt eingeb\u00fcrgert, jeden Gleichstrom-Wechselstrom-Wandler als Wechselrichter zu bezeichnen.
Wenn wir einen der oberen Schalter im Wechselrichter schlie\u00dfen, 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 schlie\u00dfen, wird diese Phase mit dem negativen Gleichstromzwischenkreis verbunden und die Spannung wird negativ. Somit k\u00f6nnen wir jede Motorstufe nach Belieben positiv oder negativ einstellen und dadurch jede gew\u00fcnschte Frequenz erzeugen. Wir k\u00f6nnen also jede Phase positiv, negativ oder null einstellen.
Wenn Ihre Kreditkartenanwendung nicht unter Volllast laufen muss, k\u00f6nnen Sie die Energiekosten senken, indem Sie den Motor mit einem Frequenzumrichter steuern. Dies ist einer der Vorteile von Frequenzumrichtern. Mit einem Frequenzumrichter l\u00e4sst sich die Drehzahl des motorbetriebenen Ger\u00e4ts an den Lastbedarf anpassen. Keine andere Methode zur Steuerung von Wechselstrommotoren erm\u00f6glicht dies.
Durch den Betrieb Ihrer Motoren mit der f\u00fcr Ihre Anwendung optimalen Beschleunigung werden Fehler minimiert und somit die Produktionsleistung gesteigert, was Ihrem Unternehmen h\u00f6here Ums\u00e4tze beschert. Bei F\u00f6rderb\u00e4ndern und Gurten werden Anlaufrucke vermieden, was einen hohen Durchsatz erm\u00f6glicht.
Elektrische Antriebssysteme sind heute f\u00fcr weit mehr als 651 TP3T des Stromverbrauchs in der Industrie verantwortlich. Die Optimierung von Antriebssteuerungen durch die Installation oder Aufr\u00fcstung auf Frequenzumrichter kann den Energieverbrauch Ihres Betriebs um bis zu 701 TP3T senken. Dar\u00fcber hinaus verbessert der Einsatz von Frequenzumrichtern die Produktqualit\u00e4t und reduziert die Produktionskosten. Durch die Kombination von Steuerverg\u00fcnstigungen f\u00fcr Energieeffizienz und F\u00f6rdergeldern der Energieversorger amortisiert sich die Investition in Frequenzumrichter oft schon nach sechs Monaten.<\/p>\n