Der Frequenzumrichter ist ein Mechanismus zur Regelung der Drehzahl von Motoren. Was ist das Prinzip des Wechselrichters und welche Anwendungsmöglichkeiten gibt es? Sind Frequenzumrichter und Wechselrichter dasselbe Gerät? Wie viel kostet ein hochwertiger ein- oder dreiphasiger Wechselrichter? Nachfolgend beantworten wir die wichtigsten Fragen.
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Wechselrichter versus Frequenzumrichter
Was ist ein Wechselrichter?
Theoretisch ist ein Wechselrichter ein Gerät, das Gleichstrom in Wechselstrom mit einstellbarer Ausgangsfrequenz umwandelt. Dies werden zum Beispiel verschiedene Arten von Autoumrichtern sein.
Der Begriff Wechselrichter wird synonym mit dem Wechselrichter verwendet. Es ist so üblich, dass die Hersteller selbst diese Nomenklatur als Alternative verwenden. Der Wechselrichter ist jedoch eigentlich nur eine Komponente des Wechselrichters. Wenn Sie sich für Elektroinstallationen interessieren, schauen Sie auch nach Hier gesammelte Artikel zum Thema Elektroinstallation.
Was ist ein Frequenzumrichter?
Frequenzumrichter wandeln Wechselspannung aus einem Festfrequenznetz in Gleichspannung um. Dies ist ein Schritt, um die Drehzahl von Elektromotoren regulieren zu können. Die vom Wechselrichter erhaltene konstante Spannung ermöglicht die Erzeugung einer Spannung mit einer geregelten Frequenz. Dies stellt wiederum eine Steuerung des Motordrehmoments bereit.
Wenn Sie sich das Gerätediagramm ansehen, werden Sie feststellen, dass ein typischer Frequenzumrichter aus mehreren Schlüsselelementen besteht. Dies sind Wechselrichter, Gleichrichter, Steuerungssystem, Stromversorgungssystem, Zwischenkreis und Überwachungssystem.
Wie wir sehen, sind der Wechselrichter und der Frequenzumrichter zwei verschiedene Geräte. Die allgemein anerkannte Terminologie ist jedoch so weit verbreitet, dass die beiden Namen austauschbar verwendet werden. Wir werden auch in diesem Artikel dieselbe Nomenklatur verwenden. Wenn wir den Begriff Wechselrichter verwenden, bedeutet dies Frequenzumrichter. Wenn Sie sich für dieses Thema interessieren, Lesen Sie auch den Artikel zu den Kosten für die Verlegung von Elektroinstallationen.
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Das Funktionsprinzip und die Einsatzmöglichkeiten der Wechselrichter
Das Funktionsprinzip des Wechselrichters
Wozu dienen Frequenzumrichter? Um sich mit dem Funktionsprinzip des Wechselrichters vertraut zu machen, müssen wir zunächst die Besonderheiten des Betriebs von Elektromotoren ermitteln. Der an das Haushaltsstromnetz angeschlossene Motor läuft mit der angegebenen Drehzahl pro Minute. In einigen Situationen kommt es vor, dass wir eine Geschwindigkeitsregelung benötigen. Der Motor sollte schneller oder langsamer laufen (ein gutes Beispiel ist der Motor, der die Trommel der Waschmaschine antreibt).
Das vereinfachte Funktionsprinzip erscheint recht einfach. Der netzbetriebene Motor erhält einen Strom von 50 Hz. Wenn wir die Drehzahl des Geräts ändern möchten, müssen wir die Frequenz des Stroms reduzieren. Frequenzumrichter wandeln Wechselspannung aus einem Festfrequenznetz in Gleichspannung mit einstellbarer Frequenz um. In unserem Fall reicht diese Regelung von 0 bis 50 Hz. Einige Frequenzumrichter können den Parameter auf 87 Hz erhöhen.
Eine Verringerung der Frequenz verringert die Drehzahl des Elektromotors. Das Erhöhen der Frequenz funktioniert auf die gleiche Weise und erhöht die Drehzahl des Motors. Die Möglichkeit, die Motordrehzahl anzupassen, erhöht den Nutzen. Es ist erwähnenswert, dass die Frequenz von 87 Hz den Motor schneller laufen lässt, während die Drehmomentdrehzahl abnimmt. Überprüfen Sie auch in diesem Artikel, wie sieht der schaltplan aus.
Wo sind Frequenzumrichter geeignet?
Die Frage lässt sich ganz kurz beantworten. Frequenzumrichter bewähren sich überall dort, wo es darum geht, Drehzahl und Drehmoment des Motors zu regeln. Das fortschrittliche Design des Frequenzumrichters ermöglicht den Einsatz in vielen Branchen. Einige Modelle werden auch im Heimgebrauch verwendet.
Wechselstrom-Frequenzumrichter werden häufig in Pumpen- und Kompressormotoren verwendet. Der Wechselrichter findet sich auch in höher entwickelten Ventilatoren im Haushalt. Darüber hinaus werden Frequenzumrichter teilweise auch in Automatisierungssystemen für Garagentore und Zauntore eingesetzt. Es gibt viele Anwendungsmöglichkeiten im Haus und im Freien.
Es ist auch erwähnenswert, dass Frequenzumrichter in produzierenden Unternehmen eingesetzt wurden. Dort sind sie ein wichtiges Element des Antriebs von Bändern, Zuführern und Förderern. Ein umfangreicher Frequenzumrichter bietet die volle Kontrolle über die Drehzahl- und Drehmomentregelung. Daher wird es auch ein wichtiges Element der Ausrüstung von Motoren sein, die verschiedene Arten von Produktionsmaschinen antreiben. Wenn Sie sich für dieses Thema interessieren, Lesen Sie auch diesen Artikel über den Leitungsschutzschalter.
Wie viel zahlen wir für den Konverter?
Der Preis von Wechselrichtern variiert erheblich. Es hängt alles von den Betriebsparametern des Geräts, der Steuerungsmethode und dem Fortschrittsgrad ab. Wir kaufen einfache Frequenzumrichter für mehrere hundert Zloty. Neuere, fortschrittlichere Modelle kosten jedoch mehrere tausend Zloty.
Bei der Auswahl eines Frequenzumrichters lohnt es sich besonders auf die Verarbeitungsqualität zu achten. Nur Geräte von guter Qualität gewährleisten eine hohe Präzision der Motordrehzahlregelung. Der Marken-Frequenzumrichter hat auch eine lange Garantiezeit.
Achten wir beim Stöbern in den Verkaufsangeboten auf ABB, Siemens und Lenze. Dies sind die führenden Hersteller von Wechselrichtern, deren Geräte von Profis geschätzt werden.
Richtige Auswahl und Montage des Frequenzumrichters
Installationsparameter
Bei der Auswahl eines AC-Frequenzumrichters sollten mehrere wichtige Leistungsparameter berücksichtigt werden. Dies wird beispielsweise die minimale und maximale Frequenz sein. Dies sind die Werte, die die Grenzen der Umrichterausgangsfrequenz definieren, die je nach Spezifität des Elektromotors ausgewählt werden sollten.
Ein wichtiger Parameter wird auch die Anpassung des Gerätes an die Nennparameter des Motors sein. Diese können wir anhand der Abbildung oder des Typenschilds des Gerätes herausfinden. Die wichtigsten Nennwerte sind Motordrehzahl, Nennstrom, Nennfrequenz und Nennspannung.
Bei der Auswahl von Direkt-Frequenzumrichtern achten wir besonders auf die Auswahl der Nennleistung. Der Frequenzumrichter muss die gleiche Nennleistung haben wie der daran angeschlossene Elektromotor. Komplizierter wird die Situation, wenn wir mehrere Motoren an einen Umrichter anschließen wollen. In dieser Situation durchsuchen wir das Diagramm oder das Typenschild aller Motoren und finden die Markierungen der Nennleistung. Dann addieren wir das Ergebnis und addieren etwa 20 Prozent Reserve. Auf diese Weise erhalten wir die Nennleistung, die unser Frequenzumrichter haben sollte.
Bevor wir mit der Montage beginnen, analysieren wir das Anschlussdiagramm von Umrichtern an einen bestimmten Motortyp. Die Wicklungen des Frequenzumrichters sind im sogenannten Dreieck oder Sternchen verbunden. Es wird auch sehr wichtig sein, die Motorbetriebsparameter in den Wandler einzugeben. Alle Motorbetriebsparameter finden Sie auf dem Typenschild.
Wir wählen Frequenzumrichter aus - die Art der Versorgung des Frequenzumrichters
Der Frequenzumrichter sollte an die Besonderheiten des Motors angepasst werden. In den Verkaufsangeboten finden wir viele Arten dieser Geräte. Daher werden wir im Folgenden einige wichtige Unterteilungen vornehmen, die die Auswahl des geeigneten Konverters bestimmen. Eines der wichtigsten Kriterien für die Aufteilung ist die Art der Belieferung. Der Frequenzumrichter kann aus Kondensatoren oder direkt aus dem Strom in der Elektroinstallation gespeist werden.
Gleichstrom-Frequenzumrichter sind mit einer Drossel ausgestattet, die den ordnungsgemäßen Betrieb des Gerätes gewährleistet. Etwas weniger beliebt sind die sogenannten Spannungswandler, die von Kondensatorbänken mit großer Kapazität gespeist werden.
Bei der Wahl der Stromversorgungsart des Wechselrichters sollten Sie auch auf die Anzahl der Phasen in der Installation achten. Das Verkaufsangebot umfasst dreiphasige Frequenzumrichter und einphasige Wandler.
Der dreiphasige Frequenzumrichter ist für dreiphasige Installationen geeignet. Das Prinzipschaltbild des Gerätes zeigt drei Phasen am Eingang und drei Phasen am Ausgang (z. B. 3 x 230 V). Der Aufbau eines einphasigen Frequenzumrichters ist etwas anders. Ein einphasiger Wandler hat eine Eingangsphase und drei Ausgangsphasen. Wer die genauen Besonderheiten der Bedienung wissen möchte, sollte sich mit dem Geräteschema vertraut machen.
Die Methode zur Steuerung von Frequenzumrichtern
Das Regelverfahren ist ein weiterer wichtiger Parameter, der bei der Auswahl eines Frequenzumrichters zu berücksichtigen ist. Die in den Verkaufsangeboten erhältlichen Wechselrichter können über Vektorregelung (Vektor-Frequenzumrichter) und Skalarregelung (Skalar-Frequenzumrichter) verfügen.
Der Skalar-Frequenzumrichter läuft in einem variablen Antrieb. Durch den skalaren Aufbau des Frequenzumrichters erhält der Motor möglichst wenig elektrische Energie, wodurch der Ausgangswert nicht unter den eingestellten Wert sinkt. Skalare Frequenzumrichter finden sich beispielsweise in Pumpen.
Die zweite Lösung ist ein Vektorfrequenzwandler. Im Gegensatz zu seinem Vorgänger arbeitet er mit permanenten Laufwerken. Findet vielseitige Anwendungsmöglichkeiten. Das Vektordesign des Frequenzumrichters gewährleistet eine hohe Effizienz der Drehzahl- und Drehmomentregelung.
