Was ist frequenzumrichter?

Frequenzumrichter

Ein Frequenzumrichter (FU), auch als Frequenzwandler oder Wechselrichter bezeichnet, ist ein elektronisches Gerät, das die Frequenz der an einen Elektromotor gelieferten Wechselspannung (AC) ändert. Durch die Änderung der Frequenz kann die Drehzahl des Motors stufenlos geregelt werden. Dies ermöglicht eine energieeffiziente und präzise Steuerung von Maschinen und Prozessen.

Funktionsweise:

Ein Frequenzumrichter wandelt die eingehende Wechselspannung zunächst in eine Gleichspannung (DC) um. Anschließend wird diese Gleichspannung durch eine Inverterstufe wieder in eine Wechselspannung umgewandelt, wobei die gewünschte Frequenz und Spannung erzeugt werden. Moderne Frequenzumrichter verwenden Pulsweitenmodulation (PWM), um eine sinusförmige Ausgangsspannung zu erzeugen, die den Motor schonender betreibt und elektromagnetische Störungen reduziert.

Anwendungsbereiche:

Frequenzumrichter finden breite Anwendung in verschiedenen Industriezweigen und Anwendungen, darunter:

• Pumpen: Drehzahlregelung zur Anpassung an den Bedarf, z.B. in Wasserversorgungsanlagen und Heizungssystemen. https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Pumpe
• Ventilatoren: Drehzahlregelung zur Anpassung an den Luftbedarf, z.B. in Lüftungsanlagen und Kühltürmen. https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Ventilator
• Förderbänder: Drehzahlregelung zur Anpassung an den Materialfluss, z.B. in Produktionslinien und Logistikzentren. https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Förderband
• Aufzüge: Sanfte Beschleunigung und Verzögerung für eine komfortable Fahrt. https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Aufzug
• Werkzeugmaschinen: Präzise Drehzahlregelung für verschiedene Bearbeitungsprozesse. https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Werkzeugmaschine
• Klimaanlagen: Effiziente Kühlung durch Anpassung der Verdichterdrehzahl. https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Klimaanlage

Vorteile:

• Energieeinsparung: Anpassung der Motordrehzahl an den tatsächlichen Bedarf reduziert den Energieverbrauch erheblich. https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Energieeinsparung
• Prozessoptimierung: Präzise Drehzahlregelung ermöglicht eine verbesserte Steuerung von Prozessen.
• Verschleißreduzierung: Sanfte Anläufe und Bremsungen reduzieren die mechanische Belastung des Motors und der angeschlossenen Geräte.
• Erhöhte Lebensdauer: Reduzierung von thermischer und mechanischer Belastung verlängert die Lebensdauer des Motors.
• Flexibilität: Anpassung an verschiedene Betriebszustände und Lastbedingungen.
• Sanftanlauf: Vermeidung von hohen Anlaufströmen, schont das Netz. https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Sanftanlauf

Nachteile:

• Anschaffungskosten: Frequenzumrichter sind in der Regel teurer als herkömmliche Steuerungsmethoden.
• Elektromagnetische Störungen (EMV): Frequenzumrichter können Störungen verursachen, die spezielle Maßnahmen zur elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) erfordern. https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Elektromagnetische%20Verträglichkeit
• Wärmeentwicklung: Frequenzumrichter erzeugen Wärme, die abgeführt werden muss.

Wichtige Kenngrößen:

• Eingangsspannung und -frequenz: Spannung und Frequenz des Versorgungsnetzes.
• Ausgangsspannung und -frequenz: Spannung und Frequenz, die an den Motor geliefert werden.
• Nennleistung: Maximale Leistung, die der Frequenzumrichter liefern kann.
• Überlastfähigkeit: Fähigkeit, kurzzeitig höhere Lasten zu bewältigen.
• Schutzart (IP-Code): Schutz gegen das Eindringen von Staub und Wasser.