Frequenzumrichter

An Maschinen, Anlagen oder auch kompletten Fertigungsstraßen sind die unterschiedlichsten Elektromotoren zu finden. Sie ermöglichen die im jeweiligen Teilbereich erforderlichen Bewegungsabläufe. Dazu werden vorzugsweise kostengünstige und nahezu wartungsfreie Drehstrommotoren verwendet.

Die Leistung dieser Motoren reicht von weniger als 100 W (0,1 kW) bis hin zu mehreren 100 kW. Allerdings ist die Drehzahl dieser auch als Kurzschlussläufer bezeichneten Motoren immer direkt mit der Frequenz der Netzspannung gekoppelt. Durch die damit verbundene immer gleichbleibende Drehzahl ist die Einsatzfähigkeit dieser Motoren jedoch erheblich eingeschränkt.

Um die Motoren und deren Vorteile trotzdem vollumfänglich nutzen zu können, werden Frequenzumrichter eingesetzt. Dank cleverer Elektronik wird dem Motor einfach eine von der Netzspannung und der Netzfrequenz unabhängige Betriebsspannung zugeführt. Das Anlaufverhalten als auch die Drehzahlen während des Betriebs können somit individuell angepasst werden. Gerne erklären wir Ihnen, wie ein Frequenzumrichter funktioniert und worauf es beim Kauf eines Umrichters ankommt.

Folgende technische Parameter eines Frequenzumrichters müssen mit den Anforderungen der von Ihnen geplanten Anwendung konform sein:
 

• Welche Eingangsspannung steht Ihnen zur Verfügung? Je nach Modell können Frequenzumrichter Eingangsspannungen bis 690 V verarbeiten.
  
• Die Ausgangsspannung und die maximale Ausgangsleistung, die der Umrichter zur Verfügung stellen kann, müssen zu Ihrer Anwendung passen. Typische Ausgangsleistungen bewegen sich im Bereich von 0,1 kW bis mehrere 100 kW. Der Wert kW steht für Kilowatt, wobei 1000 Watt (W) dem Wert von einem kW entsprechen.
  
• Auch der Frequenzbereich des Umrichters muss die von Ihnen gewünschten Werte enthalten. Manche Geräte generieren lediglich Frequenzen, die nahe bei der Standardeingangsfrequenz von 50 Hz angesiedelt sind (zum Beispiel 48 bis 62 Hz). Andere Umrichter decken das volle Spektrum von 0 Hz bis 650 Hz ab.
  
• Die meisten Frequenzumrichter lassen sich an Feldbusse oder Ethernet koppeln, zum Beispiel über eine Profibus-Schnittstelle. In der Norm IEC 61800-7 verbindlich festgelegte Antriebsprofile gewährleisten, dass sich die Umrichter verschiedener Hersteller an den Feldbussen gleich verhalten.
  
• Neben den Leistungsanschlüssen können Umrichter weitere Ein- und Ausgänge haben. Darüber lässt sich beispielsweise ein Potentiometer zur Einstellung der Ausgangsfrequenz anschließen. Die meisten modernen Frequenzumrichter verfügen jedoch über eine Tastatureinheit und ein Digitaldisplay, um eine komfortable Anpassung an den jeweils angeschlossenen Motor zu gewährleisten. Manche Umrichter lassen sich mit Hilfe einer eigenen Programmiersprache ganz individuell konfigurieren. Der fertige Code wird dann über eine weitere Schnittstelle in den Umrichter geladen.