Was ist ein Frequenzumrichter?
Ein Antrieb mit einstellbarer Geschwindigkeit ist ein Begriff, der jede Art von Energieübertragungsvorrichtung beschreibt, die eine manuelle oder automatische Einstellung ihrer festen Betriebsgeschwindigkeit ermöglicht, um einen Prozess zu steuern oder Energie zu sparen. Die feste Drehzahl eines Antriebsmotors mit einstellbarer Drehzahl kann je nach Art der Anwendung, für die das Gerät verwendet wird, erhöht oder verringert werden. Einstellbare Geschwindigkeitsantriebsvorrichtungen können elektrisch oder nicht elektrisch sein. Nicht elektrische Antriebe können entweder mechanisch oder hydraulisch sein. Elektrisch betriebene Antriebe können Gleichstrom, Wirbelstrom oder Wechselstrom verwenden.
Elektromotoren arbeiten mit einer festen Drehzahl, die von der Anzahl der in ihnen enthaltenen Innenwicklungen abhängt. Das Einstellen der Drehzahl eines Motors unter Verwendung mehrerer Wicklungssätze wäre umständlich und teuer. Ein separater Motorgeschwindigkeitsregelungsmechanismus ist typischerweise erforderlich, um zu bewirken, dass ein Motor mit fester Geschwindigkeit mit variierenden Geschwindigkeiten läuft. Diese Art von Geschwindigkeitsregelungsmechanismus ist allgemein als Antrieb mit einstellbarer Geschwindigkeit bekannt. Diese Antriebe waren ursprünglich für den Einsatz in der Prozesssteuerung vorgesehen, werden aber auch häufig zur Energieeinsparung eingesetzt.
Ein Antrieb mit einstellbarer Geschwindigkeit unterstützt die Prozesssteuerung, indem für jeden durchgeführten Prozess eine andere Betriebsgeschwindigkeit bereitgestellt wird. Dieser Mechanismus bietet auch einen ruhigeren Motorbetrieb sowie eine Beschleunigungs- und Drehmomentsteuerung. Frequenzumrichter können verwendet werden, um Energie zu sparen, indem die Lüfterdrehzahl in Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen verringert wird. Während der Heizzyklen sorgt die reduzierte Ventilatordrehzahl für eine verbesserte Zirkulation der warmen Luft in einem Raum. Eine verbesserte Luftzirkulation verringert die Anzahl der vom System benötigten Heizzyklen und senkt den Energieverbrauch.
Frequenzumrichter können viele verschiedene Formen annehmen, einschließlich mechanischer, hydraulischer und elektrischer. Mechanische Antriebe können eine variable Teilung, ein Riemen- und Riemenscheibendesign oder ein Metallrollensystem vom Zugtyp sein. Hydraulische Verfahren haben typischerweise die Form eines hydrostatischen oder hydrodynamischen Antriebs. Hydrostatische Antriebe regeln die Drehzahl mithilfe von Pumpen und Motoren mit Flüssigkeitsantrieb. Hydrodynamische Antriebe ändern die Motordrehzahl über eine vom Flügelrad angetriebene Eingangswelle und eine vom Rotor angetriebene Ausgangswelle.
Ein elektrisch angetriebener Frequenzumrichter kann entweder Gleichstrom, Wirbelstrom oder Wechselstrom verwenden. Gleichstromantriebe regeln die Motordrehzahl durch Ändern des Feldstroms oder der Ankerspannung. Wirbelstromantriebe verwenden eine Vorrichtung, die als Wirbelstromkupplung bekannt ist, um einen Motor mit fester Drehzahl zu regeln. Wechselstromantriebe arbeiten entweder durch Verringern der angelegten Spannung des Motors oder durch Erhöhen seines Wicklungswiderstands. Sowohl Wechselstrom- als auch Wirbelstromantriebe werden allgemein als ineffizienter Antriebsmechanismus mit einstellbarer Geschwindigkeit angesehen.