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Frequenzumrichter

Frequenzumrichter, auch Frequenzsteller oder Umrichter genannt, sind Leistungselektronikgeräte zur Regelung der Drehzahl von Wechselstrommotoren. Sie wandeln eine Eingangsspannung aus dem Netz oder einer Batterie in eine variable Gleichspannung und anschließend in eine variable Wechselspannung um, deren Frequenz und Amplitude der Motorleistung entsprechend angepasst werden. Über die Steuerung der Frequenz und der Spannung lässt sich die Motordrehzahl bzw. das Drehmoment gezielt regeln, wodurch Lasten besser anpasst, Energie eingespart und mechanische Beanspruchungen reduziert werden.

Aufbau: Typischer Aufbau besteht aus einer Gleichrichstufe, einer Zwischen- oder DC-Link-Spannung, einem Inverter zum Erzeugen der

Regelung: Die gängigsten Verfahren sind das V/Hz-Verfahren (eine einfache, frequenzabhängige Spannungsregelung), sowie fortgeschrittene Verfahren wie feldorientierte

Anwendungen: Frequenzumrichter werden vor allem in Industrieantrieben verwendet, zum Beispiel für Pumpen, Lüfter, Förderbänder, Werkzeugmaschinen, Aufzüge

Vorteile und Herausforderungen: Zu den Vorteilen gehören flexible Drehzahlregelung, Energieeinsparungen und reduzierter mechanischer Verschleiß. Nachteile sind

Standards: Typische Normen betreffen EMV (IEC 61800-3), Sicherheit (IEC 61508/EN 62061) sowie Netz-EMV-Anforderungen.

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Wechselspannung
und
einer
Regel-
sowie
Schutzlogik.
In
leistungsstarken
Systemen
kommen
moderne
Bauelemente
wie
IGBTs
oder
MOSFETs
zum
Einsatz;
zusätzlich
gibt
es
Sensorik,
Kommunikationsschnittstellen
und
Schutzfunktionen.
Regelung
(FOC)
für
präzises
Drehmoment-
und
Synchronmotorverhalten.
Offene
Regelung
arbeitet
ohne
Positionssensoren,
bei
geschlossener
Regelung
kann
Rotorposition
erfasst
oder
geschätzt
werden.
und
in
HVAC-Systemen.
Sie
ermöglichen
Geschwindigkeitsanpassung,
sanftes
Starten
und
Bremsen
sowie
oft
erhebliche
Energieeinsparungen.
mögliche
Netzrückwirkungen
durch
Oberschwingungen,
zusätzlicher
Platzbedarf,
Kosten
und
Wärmeverlust.
Schutzfunktionen,
EMC-Anforderungen
und
richtige
Installation
sind
wichtig.