Veränderung der Auswirkungen der VfD-Wechselrichtertechnologie in der heutigen Industrie

Die Entwicklung der Industrieautomation und der Energieeffizienz zeigt, daß Wechselrichter mit variabler Frequenz (VFD) die Arbeitsweise von Maschinen und Prozessen unvermeidlich verändert haben.Vfd-WechselrichterDie Entwicklung von VfD-Wechselrichtertechnologien ist in diesem Beitrag auf die Grundlagen, Anwendungen, Vorteile und Herausforderungen der Entwicklung der VfD-Wechselrichtertechnologie eingegangen.

Einführung

Variable Frequency Drives, kurz VFDS oder Inverter, sind elektrische Geräte, deren Funktion es ist, die Geschwindigkeit und das Drehmoment eines Elektromotors zu modulieren, indem sie die Frequenz und Spannung der zugeführten elektrischen Energie steuern. Während dies Konventionen sind, wie traditionelle

Schlüsselkomponenten und Arbeitsprinzip

Der Wechselrichter wird durch Schalten eines Halbleiters (vor allem Mosfets oder Igbts) zusammengebaut, dessen Betrieb on oder off durch einen Mikroprozessorsteuerungsteil gesteuert wird. Dieser Steuerungsteil ändert die Schaltfrequenz im Hinblick auf den Motorbetrieb,

Anwendungen der Vfd-Wechselrichtertechnologie

Fertigung: In automatisierten Produktionslinien werden VFDs zur Variation der Drehgeschwindigkeiten von Förderern, Pumpen, Ventilatoren und verschiedenen anderen Mechanismen eingesetzt, wodurch die Prozesswirksamkeit verbessert und Energieverluste minimiert werden.

HVAC-Systeme: Motorantriebe in einem Gebäudemanagement-/Automatisierungssystem ermöglichen die Verwendung von VFDs zur Bedienung von Kühlern, Luftbehandlern und Lüftern mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten, um das Komfortniveau bei minimalem Energieverbrauch zu erhalten.

Wasser- und Abwasserbehandlung: Vfd-getriebene Pumpen und Vfd-getriebene Rührgeräte variieren ihre Geschwindigkeit je nach unterschiedlichen Durchflussraten, so dass die Leistung optimal bleibt und der Verbrauch geringer ist.

Bergbau und Steinbruch: Anwendungen wie Förderbänder und Schleuder, die recht schwer sind, können unter der Kontrolle von vfd betrieben werden, wodurch ein sanfter Start, eine geringere Belastung und weniger Energieverbrauch erreicht werden.

Vorteile der Vfd-Wechselrichtertechnologie

Energieeffizienz: Es wird angenommen, daß die Energiekosten in einigen Anwendungen um bis zu 50 Prozent gesenkt werden können, wenn die VfD so eingestellt werden, daß die Werkzeugmaschinen mit der effizientesten Geschwindigkeit betrieben werden können.

Präzisionssteuerung: Durch die Modulation der Drehzahl und des Drehmoments des Motors ist es möglich, den Prozess mit sehr hoher Genauigkeit zu steuern, was wiederum die Produktqualität und -gleichheit verbessert.

Softstart: Vfds machen die Verwendung von mechanischen Startern für die Wechselstrommotoren unnötig, was wiederum die Belastung der Ausrüstung minimiert und die Lebensdauer des Motors verbessert.

geringere Wartung: Da durch ein reibungsloses Beschleunigen und Verzögern keine plötzliche Belastung der mechanischen Teile entsteht, werden Wartungs- und Reparaturarbeiten sowie die Ausfallzeiten der Maschine aufgrund von Reparaturen drastisch reduziert.

Zukunftsperspektive

Die Nutzung von VfD-Wechselrichtertechnologie wird aufgrund der Faktoren der zunehmenden Energieeinsparung, der zunehmenden Betonung der Nachhaltigkeit der Umwelt und der zunehmenden Digitalisierung der Industrie noch weiter zunehmen.