Frequenzumrichter werden zum Anschluss einer Vielzahl von Elektromotoren verwendet und ermöglichen die Steuerung von Eigenschaften wie Rotordrehzahl und Wellendrehmoment sowie den Schutz vor Überlastung und Überhitzung. Sie ermöglichen auch den Anschluss von Drehstrommaschinen an ein Einphasensystem, ohne dass es zu Leistungsverlusten oder einer Überhitzung der Motorwicklungen kommt.
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Verschiedene Arten von Frequenzumrichtern
Modern Frequenzumrichter unterscheiden sich in einer Vielzahl von Systemen, die in mehrere Kategorien eingeteilt werden können:
- Hochspannungs-Doppeltransformator
Das Funktionsprinzip dieses Geräts besteht in der seriellen Umwandlung der Spannung durch einen Abwärts- und Aufwärtstransformator, der Frequenzumwandlung durch einen Niederspannungswandler und der Glättung von Überspannungsspitzen am Ausgang durch einen Sinusfilter. Das Grundschema ist wie folgt: Die Versorgungsspannung von 6000 V wird in den Abwärtstransformator eingespeist und die Ausgangsspannung von 400 (660) V, dann wird sie in den Niederspannungswandler eingespeist und nach Änderung der Frequenz in den Aufwärtstransformator eingespeist, um den Spannungswert auf den Ausgangswert zu erhöhen.
- Thyristor-Umrichter
Frequenzumrichter auf Thyristorbasis sind Mehrstufenumrichter. Da sie strukturell aus einem Transformator bestehen (der die Versorgungsspannung herabsetzt), Dioden (zur Nachbesserung) und Kondensatoren (zum Glätten). Multipulsschaltungen werden auch eingesetzt, um den Anteil höherer Oberwellen zu reduzieren.
Thyristorwandler haben einen hohen Wirkungsgrad von bis zu 98 % und einen großen Ausgangsfrequenzbereich von 0-300 Hz, was eine positive und wünschenswerte Eigenschaft für moderne Geräte ist.
- Transistor-Frequenzumrichter
Bei diesen Frequenzumrichtern handelt es sich um Hightech-Geräte, die mit verschiedenen Arten von Transistoren bestückt sind. Sie sind mit einer Transistor-Wechselrichterzelle und einem speziell entwickelten Mehrwicklungs-Trockentransformator ausgestattet. Dieser Umrichter wird von einem Mikroprozessor gesteuert, der die Feinabstimmung und Überwachung des Betriebs der verschiedenen Motoren ermöglicht. Transistor-Frequenzumrichter haben ebenso wie Thyristor-Umrichter einen hohen Wirkungsgrad und einen großen Bereich der Frequenzregelung.
So schließen Sie einen Frequenzumrichter an
Um den Frequenzumrichter an das Gerät anzuschließen, muss zunächst geprüft werden, ob die Eigenschaften des Frequenzumrichters für den betreffenden Elektromotor geeignet sind. Wichtig ist auch, dass die Netzspannung für den Einsatz des Frequenzumrichters geeignet ist.
Bei der Installation und Verdrahtung des Frequenzumrichters sind die Bedingungen für den Schutz vor Feuchtigkeit und Staub zu beachten und die Abstände zu beweglichen Teilen von Maschinen und Mechanismen, Menschen und elektrischen Anlagen und Geräten einzuhalten.
Schaltplan des Frequenzumrichters
Frequenzumrichter gibt es sowohl für Dreiphasennetze als auch für Einphasennetze. Sie können auch an ein einphasiges Netz als Dreieckschaltung angeschlossen werden, aber zusätzlich kann ein dreiphasiger Frequenzumrichter mit einer speziellen Kondensatorbank verwendet werden (kann das Zweiphasensystem auch in Dreieckschaltung mit einer Kondensatorbatterie angeschlossen werden (). Der dreiphasige Wechselrichter hingegen wird sternförmig in das entsprechende Netz eingebunden.
Der Frequenzumrichter kann gesteuert werden mit SchützeDie Steuerung des Frequenzumrichters kann über Schütze, die in verschiedene Relaisschaltungen integriert sind, über Mikroprozessorsteuerungen und Computeranlagen sowie manuell erfolgen. Deshalb ist für den Anschluss von Automatisierungssystemen die Einbindung von Fachhändlern erforderlich.
Bitte beachten Sie! Weitere Einstellungen des Frequenzumrichters können über DIP-Schalter sowie über die Firmware vorgenommen werden.
Das Anschlussprinzip von Frequenzumrichtern ist im Allgemeinen gleich, kann sich aber von Modell zu Modell leicht unterscheiden. Es ist daher ratsam, vor dem Anschluss das Handbuch zu studieren, die Eigenschaften der Geräte zu vergleichen und sich zu vergewissern, dass das Gerät in Übereinstimmung mit dem vom Hersteller vorgeschlagenen Schaltplan angeschlossen wird.
Für einen dreiphasigen Elektromotor
Bei einem dreiphasigen Elektromotor ist das Anschlussprinzip wie folgt: Die Phasenleiter werden an den Klemmenblöcken am Ausgang des dreiphasigen Frequenzumrichters an jede Klemme angeschlossen, und die Phasen der Versorgungsspannung werden an den Eingang angeschlossen. In diesem Fall wird immer eine Sternschaltung im Motor vorgenommen. Wenn ein Drehstrommotor über einen Frequenzumrichter an ein Einphasennetz angeschlossen wird, liegt eine Dreieckschaltung vor.
Für Einphasenmotoren
Für Einphasiger Motor Die Phasen- und Neutralleiter müssen an den Frequenzumrichter angeschlossen werden, und die Motorwicklungen werden an die entsprechenden Klemmen am Ausgang des Frequenzumrichters angeschlossen. Zum Beispiel wird die Wicklung L1 an die Klemme A des Wechselrichters angeschlossen, die Wicklung L2 an die Klemme B und der gemeinsame Draht an die Klemme C. Wenn ein KondensatormotorWenn der Frequenzumrichter an den Motor angeschlossen ist, wird eine Phase an den Motor angeschlossen und ein Kondensator sorgt für die Phasenverschiebung.
Verwenden Sie beim Anschluss von Frequenzumrichtern und Motoren in jedem Fall Schutzvorrichtungen: Leistungsschalter und FI-Schutzschalter, die für hohe Einschaltströme ausgelegt sind, und stellen Sie sicher, dass ein Erdungsleiter an den Gerätegehäusen angeschlossen ist. Es ist auch wichtig, auf den Querschnitt des elektrischen Kabels zu achten, das für den Anschluss verwendet wird - der Querschnitt muss zu den Parametern des angeschlossenen Frequenzumrichters und der Last passen.
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