Moderne industrielle und kommerzielle Anwendungen ben\u00f6tigen Frequenzumrichter (VFDs), um Drehzahl und Drehmoment von Elektromotoren pr\u00e4zise und effizient zu steuern. Ein VFD erreicht dies durch Anpassung der Frequenz und Spannung des Wechselstrommotors. Interessanterweise nutzen VFDs Gleichstrom (DC) zur Umwandlung von Elektrizit\u00e4t und steuern Wechselstrommotoren.<\/p>\n\n\n\n
Wenn Frequenzumrichter Wechselstrommotoren antreiben sollen, warum dann Gleichstrom? Die Struktur und die Mechanismen zur Leistungsumwandlung, -steuerung und -bereitstellung von Frequenzumrichtern bieten die L\u00f6sung. Hier finden Sie die technische Erkl\u00e4rung und die Vorteile des Designs.<\/p>\n\n\n\n
Um zu verstehen, warum Gleichstrom in Frequenzumrichtern eingesetzt wird, muss man sich mit deren grundlegender Funktionsweise vertraut machen. Frequenzumrichter bestehen typischerweise aus drei Phasen:<\/p>\n\n\n\n
Die Gleichrichtung beginnt, wenn Wechselstrom aus der Hauptquelle in einen Frequenzumrichter (VFD) gelangt. Dioden oder gesteuerte Thyristoren werden als Gleichrichter verwendet, um Wechselstrom in Gleichspannung umzuwandeln.<\/p>\n\n\n\n
Die Gleichspannung ist nicht gleichm\u00e4\u00dfig und wird daher \u00fcber einen Zwischenkreis (DC-Bus) geleitet, der mithilfe von Kondensatoren und Induktivit\u00e4ten gefiltert und stabilisiert wird. Die gleichm\u00e4\u00dfige Gleichspannung wird dann an eine Wechselrichterkomponente weitergeleitet, die sie mithilfe von Transistoren oder IGBTs wieder in Wechselstrom mit variabler Frequenz umwandelt, um den Motor anzutreiben.<\/p>\n\n\n\n
Gleichstrom ist f\u00fcr die Leistungsumwandlung in einem VFD erforderlich. Gleichstrom wird im Allgemeinen in der Zwischenstufe eingesetzt, da er eine stabile und geregelte Spannungsversorgung bietet, die es der Wechselrichterstufe erm\u00f6glicht, den Wechselstromausgang korrekt zu formen.<\/p>\n\n\n\n
Durch die Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom und zur\u00fcck in Wechselstrom kann der VFD Spannung und Frequenz besser steuern. Die direkte Umwandlung von Wechselstrom in Wechselstrom mit variabler Frequenz w\u00e4re komplizierter und ungenauer.<\/p>\n\n\n\n
Die technischen Vorteile von DC in VFD-Systemen verbessern die Motorsteuerung und die Systemleistung.<\/p>\n\n\n\n
Erstens regelt er Motordrehzahl und Drehmoment pr\u00e4zise. Der Wechselrichter kann mehrere Frequenzen erzeugen, da er die Wechselstromwellenform mittels Pulsweitenmodulation (PWM) aus dem Gleichstrom rekonstruiert. Variable Motordrehzahlen werden f\u00fcr F\u00f6rderb\u00e4nder, L\u00fcfter, Pumpen und Aufz\u00fcge ben\u00f6tigt.<\/p>\n\n\n\n
Zweitens erm\u00f6glicht die DC-Stufe dem VFD eine schnelle Reaktion auf Last\u00e4nderungen. Um die Stabilit\u00e4t zu gew\u00e4hrleisten, kann der VFD Ausgangsfrequenz und -spannung bei steigender Motorlast in Echtzeit anpassen. Ohne den DC-Anschluss w\u00e4ren diese Anpassungen langsamer und ungenauer.<\/p>\n\n\n\n
Drittens verbessern Gleichstrombusse das Bremsen und die Regeneration. Motoren m\u00fcssen in vielen industriellen Anwendungen schnell abbremsen. Die Verz\u00f6gerungsenergie kann im Gleichstromanschluss gespeichert oder \u00fcber Bremswiderst\u00e4nde abgeleitet werden. Das Stromnetz kann diese Energie \u00fcber regenerative Frequenzumrichter beziehen.<\/p>\n\n\n\n
Effizienz und Stromqualit\u00e4t sind weitere Gr\u00fcnde f\u00fcr die Nutzung von Gleichstrom in Frequenzumrichtern. Der Gleichstromzwischenkreis versorgt den Wechselrichter nach der Gleichrichtung mit konstanter, wellenfreier Leistung und gew\u00e4hrleistet so eine hochwertige Ausgangswellenform. Sauberere Wellenformen minimieren Motortemperatur, Verluste und Systemverschlei\u00df.<\/p>\n\n\n\n
Moderne Frequenzumrichter nutzen aktive Frontends (AFEs), um die Gleichspannung zu gl\u00e4tten und zu regeln und Oberwellen zu reduzieren. Dies verbessert den Leistungsfaktor und reduziert das Systemrauschen.<\/p>\n\n\n\n
DC-Stufen erh\u00f6hen die Sicherheit des Frequenzumrichters. Als Puffer zwischen Eingang und Ausgang isoliert der DC-Bus Motor und Antrieb vor Spannungsspitzen und Ausf\u00e4llen. Der Frequenzumrichter erkennt \u00dcberlastungen und Kurzschl\u00fcsse sofort und unterbricht die Stromzufuhr, bevor Sch\u00e4den entstehen.<\/p>\n\n\n\n
Zu den Diagnosen geh\u00f6rt h\u00e4ufig die \u00dcberwachung der DC-Busspannung. Anomalien in der Gleichspannung k\u00f6nnen auf Probleme mit der Eingangsversorgung, dem Gleichrichter oder dem Kondensator hinweisen. So k\u00f6nnen Wartungsteams Probleme erkennen und beheben, bevor sie sich verschlimmern.<\/p>\n\n\n\n
Gleichstrom ist f\u00fcr die F\u00e4higkeit von Frequenzumrichtern, Wechselstrommotoren zu regeln, von entscheidender Bedeutung. Frequenzumrichter sorgen f\u00fcr eine pr\u00e4zise, wirtschaftliche und anpassbare Motorleistung, indem sie Wechselstrom in Gleichstrom und zur\u00fcck in variablen Wechselstrom umwandeln.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Modern industrial and commercial applications need Variable Frequency Drives (VFDs) to precisely and efficiently manage electric motor speed and torque. A VFD does this by adjusting [\u2026]<\/span><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":1569,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[114],"tags":[],"class_list":["post-1151","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-blog"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.simplybuyglobal.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1151","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.simplybuyglobal.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.simplybuyglobal.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.simplybuyglobal.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.simplybuyglobal.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1151"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/www.simplybuyglobal.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1151\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1154,"href":"https:\/\/www.simplybuyglobal.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1151\/revisions\/1154"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.simplybuyglobal.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1569"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.simplybuyglobal.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1151"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.simplybuyglobal.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1151"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.simplybuyglobal.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1151"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}