Was ist ein Frequenzumrichter?

Was ist ein Frequenzumrichter?

Ein Antrieb mit variabler Frequenz oder Frequenzumrichter ist eine Art Motorsteuerung, die einen Elektromotor antreibt, indem sie Frequenz und Spannung seiner Spannungsversorgung variiert. Zudem ist er in der Lage, das Hoch- und Herunterfahren des Motors während des Startens bzw. Stoppens zu steuern.

Auch wenn der Antrieb die Frequenz und Spannung der dem Motor zugeführten Leistung steuert, bezeichnen wir dies oft als Drehzahlregelung, da es zu einer Anpassung der Motordrehzahl kommt.

Es gibt viele Gründe, warum wir die Motordrehzahl anpassen sollten. 
Beispiele:

  • Für die Einsparung von Energie und die Verbesserung der Effizienz von Systemen
  • Für die Umwandlung von Leistung in Hybridisierungsanwendungen
  • Für die Anpassung der Drehzahl an die Prozessanforderungen
  • Für die Anpassung des Drehmoments oder der Leistung eines Antriebs an die Prozessanforderungen
    Für die Verbesserung des Arbeitsumfelds
    Für ein niedrigeres Geräuschniveau, etwa bei Lüftern und Pumpen
  • Für die Reduzierung der mechanischen Belastung von Maschinen zur Verlängerung ihrer Lebensdauer
    Für die Reduzierung der Spitzenlast, um Spitzenbedarfspreise zu vermeiden und die erforderliche Motorgröße zu verringern.

Darüber hinaus integrieren die heutigen Frequenzumrichter Netzwerk- und Diagnosefunktionen, um die Leistung besser zu steuern und die Produktivität zu steigern. Energieeinsparung, intelligente Motorsteuerung und die Reduzierung der Spitzenstromaufnahme sind also drei gute Gründe, sich für einen Frequenzumrichter als Steuerung in jedem motorgetriebenen System zu entscheiden.

Die häufigsten Anwendungsbereiche eines Frequenzumrichters sind die Steuerung von Lüftern, Pumpen und Verdichtern. Auf diese Anwendungen entfallen 75 % aller weltweit arbeitenden Antriebe.

Softstarter und netzbetriebene Schütze sind andere, weniger anspruchsvolle Arten einer Motorsteuerung. Ein Softstarter ist ein Halbleiterbauelement und ermöglicht beim Starten eines Elektromotors ein sanftes Hochfahren auf volle Drehzahl.

Ein netzbetriebener Schütz ist eine Motorsteuerung, die die volle Netzspannung an einen Elektromotor anlegt.

Was ist das Besondere an Frequenzumrichtern von Danfoss?

Danfoss hat sich als einer der weltweit führenden Hersteller bei Frequenzumrichtern ausschließlich auf diese spezialisiert. Sie erhalten einen äußerst hochwertigen Frequenzumrichter, der individuell auf Ihre Anforderungen zugeschnitten ist. Jeder einzelne Frequenzumrichter durchläuft vor dem Verlassen des Werks umfassende Prüfungen. Unsere Experten konzentrieren sich auf jedes Detail der Antriebsoptimierung und sind immer auf dem neuesten Stand der Technik. Neueste Entwicklungen gehen häufig auf unser Konto. Danfoss Drives verfügt über ein breites Angebot an VLT®- und VACON®-Frequenzumrichtern, aber Sie erhalten viel mehr als den Frequenzumrichter. Sie haben Zugriff auf unser Anwendungs-Know-how und verschiedene Wartungsdienstleistungen, damit Ihre Systeme während des gesamten Lebenszyklus Ihrer Frequenzumrichter optimal laufen.

Wir bieten Ihnen die bestmöglichen Komponenten und volle Flexibilität, damit Sie die Systemleistung genau auf Ihre Anwendung abstimmen können. Ein wichtiger Aspekt dieser Flexibilität ist die Möglichkeit, Ihre Frequenzumrichter mit allen gängigen Motorentechnologien einzusetzen, da VLT®- und VACON®-Frequenzumrichter umfassende Kompatibilität bieten. Dies ermöglicht erhebliche Einsparungen bei den vorgehaltenen Ersatzteilen und bei Nachrüstungen.

Erfahren Sie, wie Danfoss-Frequenzumrichter den Lagerbedarf für Ersatzteile in dieser intelligenten Fabrik von Nestlé Waters minimieren

Welchen Hauptvorteil bietet der Einsatz von Frequenzumrichtern?

Ein Frequenzumrichter kann die abgegebene Leistung entsprechend dem Energiebedarf des angetriebenen Geräts variieren, wodurch er Energie spart und den Energieverbrauch optimiert.

Der Frequenzumrichter kann den Energieverbrauch im Vergleich zum Direktbetrieb am Netz, bei dem der Motor unabhängig vom Bedarf mit voller Drehzahl läuft, drastisch reduzieren. Der Einsatz eines Frequenzumrichters erzielt typischerweise Strom- oder Kraftstoffeinsparungen von 40 %. Der Roll-on-Effekt hat zur Folge, dass der Einsatz von Frequenzumrichtern auch die NOx-Emissionen der Systeme, in denen sie installiert sind, reduziert und ihre CO2-Bilanz verbessert.

Wie ein Frequenzumrichter den Energieverbrauch in diesem Crowne Plaza Hotel drastisch reduziert

Lassen sich Frequenzumrichter zur Leistungsumwandlung einsetzen?

Eine weitere Einsatzmöglichkeit für Frequenzumrichter ist die Leistungsumwandlung für Hybridsysteme mit Batteriespeicher.

Wie Fähren in Amsterdam Frequenzumrichter für den Batteriebetrieb nutzen

Worin besteht der Unterschied zwischen einem Frequenzumrichter, einem AC-Antrieb und einem drehzahlgeregelten Antrieb?

Es gibt keinen. All diese Namen bezeichnen dasselbe Gerät.

Frequenzumrichtertypen

Es gibt viele verschiedene Arten von Frequenzumrichtern, da sie in der Industrie weit verbreitet sind. Es gibt sowohl einphasige als auch dreiphasige Frequenzumrichter für eine Vielzahl von Anwendungen. Zu den Unterschieden bei den einzelnen Frequenzumrichtertypen gehören die verschiedenen Methoden zur Frequenz- und Spannungssteuerung und die Technologien zur Minderung von Oberschwingungen.

Die drei wichtigsten Techniken zur Erzeugung variabler Frequenzen, die in Frequenzumrichtern zum Einsatz kommen, sind Pulsweitenmodulation (PWM), Stromquellenwechselrichter und Spannungsquellenwechselrichter. Die PWM-Technik ist die gebräuchlichste. Die PWM-Technik erfordert, dass die Wechselrichterleistungselektronik des Frequenzumrichters – Transistoren oder bipolare Transistoren mit isoliertem Gate (IGBT) – durch ständiges Ein- und Ausschalten das richtige Spannungsniveau erzeugen. Durch das Steuern und Variieren der Impulsbreite verändert die Pulsweitenmodulation die Ausgangsfrequenz und -spannung.

Nutzen Sie die Wissensdatenbank, um mehr über die Optimierung der Systemeffizienz mit Frequenzumrichtern zu erfahren.