Frequenzumwandler / Frequenzumrichter

Der Frequenzumwandler / Frequenzumrichter wird auch Frequenzumformer genannt. Die Maschine wandelt die Wechselspannung einer Netzfrequenz in einer Spannung einer anderen Frequenz um.
Der Frequenzumwandler / Frequenzumrichter wird hauptsächlich in der Industrie eingesetzt, um die Geschwindigkeit und die elektrische Energie von Motoren zu nutzen, steuern und zu regeln. Der Leistungsfaktor eines Systems wird optimiert.

Der Frequenzumwandler / Frequenzumrichter wird verwendet, um den Betrieb von elektrischen Motoren auf unterschiedliche Spannungen und Frequenzen zu steuern. Ein weiterer Einsatzbereich liegt darin, die Spannung und die Frequenz von Lasten, die sonst nicht regelbar sind, zu regulieren.

Außerdem werden Frequenzumwandler / Frequenzumrichter dazu verwendet, Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln – oder in die umgekehrte Richtung.

Frequenzumwandler / Frequenzumrichter zeichnen sich durch ihre kleine Bauform sowie durch eine einfache mechanische und elektrische Installation aus. Eine präzise Steuerung per Knopfdruck ist garantiert. Zusätzlich weisen sie Applikationsmakros (Industrie-, Pumpen- und Lüfterbetrieb) sowie integrierte Netzfilter auf.

Frequenzumwandler / Frequenzumrichter sind weit verbreitet und werden in Branchen wie Papier-, Stahl-, Zement- und Chemieindustrie eingesetzt.

Einsatzgebiete

Icon Pumpe

Pumpen

Icon Textilmaschine

Textilmaschinen

Icon Druckmaschine

Druckmaschinen

Icon Ventilator

Ventilatoren

Icon Förderanlage

Förderanlagen

Icon Verpackungsanalge

Verpackungsanlagen

Funktionsweise

Die Hardware eines Frequenzumwandlers / Frequenzumrichters besteht aus

  • einem Netzteil
  • einem Leistungselektronikbaustein, der die Umwandlung durchführt
  • einer Kühlungseinheit, diese reguliert die Temperaturen der einzelnen Komponenten

Die Software des Frequenzumwandlers / Frequenzumrichters besteht aus einem Algorithmus, der Eingangssignale erkennt und den entsprechenden Ausgang berechnet. Dieser Algorithmuss steuert die einzelnen Leistungselektronikbausteine.

Ein Frequenzumwandler /Frequenzumrichter wird ebenfalls eingesetzt, um die Netzfrequenz eines elektrischen Systems zu stabilisieren, indem er die Last und Spannung regelt. Dadurch werden Spannungsspitzen und Netzstörungen vermieden.

Der Frequenzumwandler / Frequenzumrichter ist eine elektrische Schaltung, die Wechselstrom in Gleichstrom oder umgekehrt umwandelt. Der Frequenzumwandler ist in der Lage, die Frequenz und die Spannung des Eingangssignals zu ändern, um ein konstantes Ausganssignal zu erzeugen. Dies wird durch eine optimale Kombination aus Hardware und Software erreicht.

Vorteile des Frequenzumwandlers / Frequenzumrichters

Erhöhung der Lebensdauer der Motoren:

Die Motoren werden vor Überlastung geschützt, dadurch verlängert sich ihre Lebensdauer.

Erhöhung der Drehmomentkapazität:

Frequenzumrichter sorgen für eine schnellere Beschleunigung der Motoren, so dass mehr Drehmoment bereitgestellt werden kann, was wiederum die Leistung erhöht.

Erhöhung der Betriebssicherheit:

Die Betriebssicherheit wird verbessert, weil die Motoren vor Überlastung geschützt werden.

Erhöhung der Versorgungssicherheit:

Die Frequenzumwandler schützt vor Stromausfällen und Netzstörungen schützt. Das erhöht die Versorgungssicherheit.

Erhöhung der Betriebseffizienz:

Motoren werden schneller gestoppt und wieder gestartet, wodurch die Betriebseffizienz erhöht wird.

Erhöhung der Energieeffizienz:

Frequenzumwandler führen zu einer höheren Leistungsausnutzung, da die Geschwindigkeit der Motoren kontrolliert und die Drehzahl variiert werden kann.

Senkung der Kosten:

Durch den Frequenzumwandler werden Kosten für Wartung und Reparaturen gesenkt.

Reduzierung des Betriebsgeräuschs und der Vibration:

Die Motorenlärmentwicklung und die Vibrationen werden reduziert.

Typen von Frequenzumwandlern

Frequenzumrichter sind Geräte, mit denen die Frequenz einer Wechselspannung oder eines Stroms geändert werden kann. Man verwendet sie, um die Drehzahl und das Drehmoment von Motoren einzustellen oder um die Leistung eines Generators oder Motors an ein Stromnetz anzupassen. Es gibt verschiedene Arten von Frequenzumrichtern mit jeweils unterschiedlichen Eigenschaften und Anwendungen.

1. Antriebe mit variabler Frequenz:

Antriebe mit variabler Frequenz (VFDs) sind die am häufigsten verwendete Art von Frequenzumrichtern. Sie verändern die Drehzahl von Motoren durch Veränderung der Frequenz der Wechselspannung.  VFDs werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, von der Steuerung der Drehzahl von Pumpen und Lüftern bis hin zur Bereitstellung von Antrieben mit einstellbarer Drehzahl für Industriemaschinen.

2. Zykloumrichter:

Zykloumrichter werden eingesetzt, um die Frequenz von Wechselspannung oder -strom von einer Frequenz in eine andere zu ändern. Ihre Haupteinsatzbereiche liegen darin,  die Leistung eines Generators oder Motors an ein Stromnetz anzupassen, außerdem in Anwendungen, bei denen die Motordrehzahl angepasst werden muss, ohne die Frequenz zu ändern.

3. Phasenwinkel-Regler:

Phasenanschnittregler (PARs) werden zur Einstellung des Phasenwinkels der Wechselspannung oder des Stroms verwendet. Dies kann zur Einstellung der Drehzahl von Motoren oder zur Anpassung der Leistung eines Generators oder Motors an ein Stromnetz verwendet werden.

4. Oberschwingungsfilter:

Oberschwingungsfilter werden verwendet, um Oberschwingungsverzerrungen in der Wechselspannung oder im Wechselstrom zu reduzieren. Sie werden in Anwendungen eingesetzt, bei denen der Eingang oder Ausgang eines Frequenzumrichters Oberwellen enthält, die Störungen verursachen können.

5. Statische Frequenzumwandler:

Statische Frequenzumrichter wandeln Wechselspannung oder -strom von einer Frequenz in eine andere um, ohne bewegliche Teile zu verwenden. Sie werden dann eingesetzt, wenn die Frequenz ohne den Einsatz eines Motors geändert werden muss.

FAQ zum Thema Frequenzumwandler

Ein Frequenzumwandler ist ein Elektronikgerät, das die Frequenz eines elektrischen Stroms regelt und steuert. Frequenzumwandler werden häufig zur Steuerung von Elektromotoren verwendet, um sie auf verschiedene Geschwindigkeiten, Drehmomente und Drehrichtungen einzustellen

Der Frequenzumwandler wandelt den Wechselstrom, der zur Versorgung elektrischer Motoren verwendet wird, in einen Gleichstrom um. Der Gleichstrom wird dann durch eine Reihe von Schaltkreisen gesteuert, die die Frequenz des Stroms erhöhen oder verringern, um die gewünschte Geschwindigkeit, Drehmoment und Drehrichtung des Motors zu erreichen.

Der Frequenzumwandler wird am häufigsten in Anwendungen verwendet, in denen eine hohe Präzision und Kontrolle erforderlich sind. Frequenzumrichter sind dann besonders nützlich, wenn es darum geht, Motorleistungsanforderungen zu variieren, um Energie zu sparen oder die Leistung zu erhöhen

Es gibt eine Reihe verschiedener Arten von Frequenzumwandlern:

  • Gleichstrom-Frequenzumwandler (DC-Frequenzumwandler)
  • Wechselstrom-Frequenzumwandler (AC-Frequenzumwandler)
  • Sinus-Frequenzumwandler (Sinus-Frequenzumwandler)
  • Jeder von ihnen wird für unterschiedliche Anwendungen verwendet.

Der Frequenzumwandler bietet eine Reihe von Vorteilen: verbesserte Energieeffizienz, Kosteneinsparungen, optimierte Motorleistung, -steuerung und Kontrolle bis hin zu Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit.