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Frequenzumrichter

Einem elektrischen Drehstrommotor, der direkt am Wechselspannungsnetz angeschlossen ist, steht nur eine feste Drehzahl zu Verfügung. Diese von der Polzahl des Motors und der Frequenz des Stromnetzes abhängige Größe ließ sich lange Zeit nur mechanisch z.B. durch das Einsetzen von Getrieben verstellen und so den Anforderungen einer Maschine oder Anlage anpassen. Erst seit Einführung von Frequenzumrichtern lässt sich die Drehzahl der Drehstrommotoren stufenlos regeln und damit die Geschwindigkeit beliebig einstellen und flexibel anpassen.

Frequenzumrichter NORDAC SK 500E

Frequenzumrichter SEW, MCLTE-B

Ein Frequenzumrichter generiert aus einer konstanten Wechselspannung eine in der Frequenz und Amplitude veränderbare variable Wechselspannung. Es stehen Frequenzumrichter, die sowohl aus einer Einphasenwechselspannung als auch aus einer Dreiphasenwechselspannung eine veränderbare Dreiphasenwechselspannung generieren können zur Verfügung.

Der Prozess der Umwandlung und Regelung der Ausgangsspannung erfolgt ausschließlich auf dem elektronischen Wege. Die Frequenzumrichter können sowohl Synchron-, als auch Asynchronmotoren vorgeschaltet werden.

Siemens Frequenzumrichter Sinamics V20

Seit ihrer Einführung wurde die Antriebstechnik nahezu revolutioniert und die Frequenzumrichter sind aus der industriellen Produktion nicht mehr wegzudenken. Dies ist einer Reihe von Vorteilen zu verdanken, die Frequenzumrichter mit sich bringen. Hier einige von ihnen:

1. Der wichtigste Vorteil eines Frequenzumrichters ist die Möglichkeit einer stufenlosen Änderung der Drehzahl eines Motors. Dabei kann der Drehzahlbereich deutlich erweitert werden.

2. Ein Frequenzumrichter ermöglicht die schnelle Änderung der Drehrichtung eines Motors.

3. Frequenzumrichter fangen die Anlaufspitzenströme eines Motors ab. Konventionell setzte man dafür diverse Mittel, wie die Stern-Dreieck-Schaltung, den Anlasstransformator oder Thyristor-Anlasser, ein. Damit wird das Versorgungsnetz nicht gestört und das Drehmoment nicht negativ beeinflusst.

4. Es ist nicht immer ein dreiphasiges Netz notwendig, um einen Frequenzumrichter einsetzen zu können. Für kleinere Motoren gibt es einphasige Frequenzumrichter mit 230 VAC Eingangsspannung. Sie stellen dann am Ausgang eine dreiphasige Wechselspannung für Motoren zur Verfügung.

5. Die heutigen Frequenzumrichter stellen meistens diverse Schnittstellen zur Verfügung. Sie erlauben die Ansteuerung eines Frequenzumrichters auf unterschiedliche Weise. Damit erfolgt die Anbindung eines Frequenzumrichters in eine größere Anlage meist problemlos. Neben der konventionellen Steuerung über Klemmen werden z.B. solche Schnittstellen wie Profibus oder Profinet breit verwendet.

6. Zahlreiche Parameter ermöglichen eine optimale Anpassung des Antriebes an die Anforderungen. Hierzu zählen z.B. Auf- und Ab-Rampen, Bremsverhalten oder Anlauf mit einem erhöhten Drehmoment (Spannungsanhebung / Boost).

7. Zahlreiche Meldungen im Störungsfall vereinfachen es erheblich, die Störungsursache zu lokalisieren.

8. Es gibt Frequenzumrichter die sowohl zentral (z.B. in einem Schaltschrank) als auch dezentral (z.B. direkt an einem Motor, Wandmontage) montiert werden.

9. Für viele Frequenzumrichter wird entsprechende Software zur Verfügung gestellt. Damit ist es möglich alle Einstellungen, die gesamte Inbetriebnahme, Beobachtung und Störungssuche via PC zu realisieren. Die Parameterwerte können in einer separaten Datei abgelegt werden und damit die Dokumentation vervollständigen.

10. Je nach Anwendungsgebiet werden unterschiedliche Frequenzumrichter eingesetzt. Wo z.B. sehr hohe Geschwindigkeit, Dynamik oder Positionierungsgenauigkeit gefragt sind, kommen Servoantriebe zum Einsatz. Sie werden z.B. in den Industrierobotern verwendet.

11. Dank einstellbaren Rampen werden die mechanischen Komponenten wie z.B. Getriebe geschont.

Servoumrichter Lenze

Frequenzumrichter SEW, Movitrac MC07A

Servoumrichter Stöber

Frequenzumrichter Blemo

Frequenzumrichter ABB (ACS Drives)

Frequenzumrichter

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