Frequenzumrichter Motor – ein Muss in vielen Bereichen
Der Motor-Frequenzumrichter ist ein spezieller Stromrichter, der eine eingespeiste Stromart in Bezug auf die Spannung und die Frequenz ändern kann. Der Umrichter arbeitet nur mit Spannungsamplituden und mit fixen Frequenzen. Zudem besitzt er mehrere Ausgänge, um verschiedene Verbraucher zu bedienen. Der Frequenzumrichter besitzt keine mechanisch beweglichen Teile. Er besteht im Grunde aus einem Gleichrichter und einem Wechselrichter. Zur Glättung ist ein Kondensator vorhanden. Zur Bremsung gibt es einen Brems-Chopper. Er nimmt die überschüssige Energie auf und wandelt sie in Wärme um. Der Frequenzumrichter wird bei elektrischen Bahnen, Pumpen- und Lüftungsanlagen, Hebe- und Fortbewegungsarbeiten und im Servoantrieb eingesetzt.
Welche Anwendungsgebiete werden mit dem Frequenzumrichter bedient?
Bei elektrischen Bahnen wird der Frequenzumrichter als Traktionsstromrichter bezeichnet. Er nimmt den Strom der Oberleitung auf und geniert aus ihm den Strom für die Antriebsmotoren. Er besteht aus einem Vierquadrantensteller, dessen vier Quadranten eine Gleichspannung, ein Pulswechselrichter, ein Bremsteller und ein Gleichstromnetz sind. In Lüftungsanlagen wird am Anfang kein Drehmoment benötigt. Das Antriebsmoment ist somit auch erst bei Null (0). Durch den Frequenzumrichter sinkt das Antriebsmoment von Anfang an in Richtung Drehmoment. Ein Verlust wird dabei nicht berechnet. Der Frequenzumrichter Motor findet sein Einsatzgebiet auch beim Servoantrieb. Durch die hohen Drehzahl- und Drehmomentänderungen ist der Umrichter gegen eine Überlastung einsetzbar.
Welche Belastungen liegen auf dem Motor?
Durch die hohen Spannungsspitzen und der Spannungsänderung entstehen für den Motor viel höhere Belastungen. Die hohe Belastung kann dazu führen, dass Blitzentladungen entstehen, die den Motor schädigen können. Zudem kann ein unerwünschter Stromzufluss die Folge sein. Idealerweise kann eine Isolierung helfen. Dadurch entsteht eine Entlastung, die den Motor schützt. Ein frühzeitiger Verschleiß wird durch das Erodieren an den Gleitflächen möglich. Bei neuen Frequenzumrichtern ist es sinnvoll, gleichzeitig einen neuen Motor einzubauen.
Wie ist das Geräuschverhalten beim Frequenzumrichter Motor?
Der Frequenzumrichter arbeitet mit PWM-Taktfrequenzen. Sie sorgen bei den meisten Menschen für störende Geräusche. Ausgelöst werden sie durch das Schwingen der Motorwicklung. Sie ziehen sich an und stoßen sich ab. Das funktioniert mit der Pulsfrequenz. In vielen Bereichen wird die Pulsfrequenz unterbunden, um die Lärmbelästigung gering zu halten. Bei kleinen Umrichtern liegt die Frequenz bei 3 bis 16 kHz. Mittlerweile gibt es gute Steuerverfahren, bei denen sich die Frequenz auf einen Mittelwert einstellt. Das sorgt gleichzeitig für ein geringeres Lärmpotential. Passende Kopfhörer können während der Arbeitszeit den Lärm ebenfalls ausblenden.