Frequenzumrichter erklärt: Definitionen, Funktionalitäten, Vorteile

Übersicht

Frequenzumrichter werden häufiger als Variable Frequency Drives (VFDs) bezeichnet; ihre Einbindung in industrielle und kommerzielle Systeme ist sehr wichtig. Es ist möglich, Elektromotoren zu betreiben, bei denen die Geschwindigkeit und das Drehmoment der Motoren durch Änderung der Frequenz und Spannung, die auf den Motor angewendet wird, gesteuert werden. Das Ziel dieses Artikels ist es, die Prinzipien von Frequainverters, deren Verwendung und Vorteile darzulegen.

Prinzipien von Frequainverters

Grundbetrieb

Grundsätzlich sind Frequainverters Geräte, die die konstante Frequenz des Stromnetzes, das wir in der Regel erleben, fünfzig oder sechzig Hertz, in eine variable Frequenz umwandeln. Dies geschieht in einer Sequenz, die zunächst die eingehende Wechselstromspannung in Gleichstrom umwandelt, bevor ein Umrichterschaltkreis den Gleichstrom wieder in Wechselstrom umwandelt, der sich im Laufe der Zeit ändert. Nach der Frequenzänderung kann der Umrichter die Motorgeschwindigkeit sowie das Drehmoment steuern, damit die Steuerung von mechanischen Systemen genau ist.

Anwendungen von Frequainverters

Industrieautomation

Auch in der Fertigungs- und Verarbeitungsindustrie können Frequenzumformer zur Steuerung von Förderbändern, Pumpsystemen und Lüftungssystemen eingesetzt werden. Diese Geräte verändern die Motorgeschwindigkeit und erhöhen dadurch die Effizienz, reduzieren den Energieverbrauch und verlängern die Lebensdauer der Anlagen. Die Möglichkeit, die Geschwindigkeit anzupassen, führt auch zu besseren Prozessen, da die Schichten glatter abgearbeitet werden können und bessere Maschinen eingesetzt werden können, wie bei variabler Produktion genutzt.

HVAC-Systeme

Es gibt Frequenzumformer, die in Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagensystemen eine wichtige Rolle spielen. Sie steuern die Betriebsgeschwindigkeit von Lüftern und Kompressoren, was zu einem effektiveren Energieverbrauch und einer besseren Leistung des Systems führt. Dies verbessert nicht nur die Komfortebene, sondern verringert auch die während der Operation entstehenden Kosten.

Wasser- und Abwassermanagement

In diesen Wasserwerken und Abwasserbehandlungsanlagen werden Frequenzumformer zur Modulation der Geschwindigkeiten von Pumpen und Rührern eingesetzt. Dadurch wird eine genaue Flusskontrolle mit maximaler Effizienz gewährleistet, was eine hochwertige Wasseraufbereitung und einen minimalen Energieverbrauch ermöglicht.

Vorteile von Frequenzumformern

Energieeffizienz

Einer der innewohnenden Vorteile von Frequenzumformern ist ihr Einfluss auf die Effizienz des Energieverbrauchs. Sie verwenden Reduktionstechniken beim Energieverbrauch, indem sie nur die erforderliche Menge an Energie vom Motor nutzen und Verschwendung, die mit konstantgeschwindigen Motoren einhergeht, vermeiden.

Verminderte Verschleißanfälligkeit

Umwandler eliminieren außerdem plötzliche Geschwindigkeitsänderungen des Motors, so dass es zu einer allmählichen Beschleunigung und Verlangsamung seiner Geschwindigkeit kommt. Dies senkt das Reparaturbudget und stellt gleichzeitig die Maschinen für produktive Aktivitäten über einen langen Zeitraum bereit.

Verbesserung der Prozesssteuerung

Die Geschwindigkeitseinstellung und die Drehmomentcharakteristiken des Motors ermöglichen eine bessere Kontrolle von Produktionsprozessen. Dadurch kann das Produkt eine bessere Qualität, Uniformität und Empfindlichkeit gegenüber Änderungen in den Produktionsbedingungen erreichen.

Schlussfolgerung

Die Verwendung von Frequenzumrichtern ist in fast allen modernen industriellen und kommerziellen Aktivitäten grundlegend aufgrund ihrer zahlreichen Vorteile wie Energieeinsparung, Verringerung der Verschleiß von Anlagen und der Steuerung von Prozessen.