Wie ändern Frequenzumrichter die Motordrehzahl?Antriebe mit variabler Frequenz (VFDs) werden verwendet, um die Drehzahl sowohl von Induktions- als auch von Synchronmotoren zu steuern.Die Komplexität des Controllers kann von einem einfachen, manuell betriebenen Bedienfeld bis zu einem anspruchsvolleren speicherprogrammierbaren Controller (PLC) reichen, der die Steuerung basierend auf Eingaben von Systemvariablen wie Durchfluss, Füllstand oder Druck automatisieren kann.BILD 3: VFD-Ausgangs-PWM-Wellenform (blau) mit entsprechender Sinuswelle (rot)Drehstrom-Asynchronmotoren, die mit Netzspannung betrieben werden, haben relativ gleichmäßige Sinuswellen mit einer Frequenz von 50 oder 60 Hertz (Hz), je nach Standort.Bei zweipoligen Motoren entspricht dies einer synchronen Poldrehzahl von 3.000 oder 3.600 Umdrehungen pro Minute (U/min).Ohne VFD ist die Drehzahl des Motors relativ konstant und ändert sich aufgrund des Motorschlupfes nur minimal als Funktion der Last.Bei einem VFD werden Spannung und Strom, die dem Motor zugeführt werden, durch Ein- und Ausschalten von Bipolartransistoren mit isoliertem Gate (IGBTs) gesteuert.Die Amplitude der Spannungs- und Stromwerte wird durch die Schaltfrequenz und die Ein- und Ausschaltzeit der IGBTs gesteuert.Dies bedeutet, je länger die Schalter im Vergleich zu ihrer Ausschaltzeit eingeschaltet sind, desto größer sind die Spannungs- und Stromwerte.Pulsweitenmodulation (PWM) ist eine Hochfrequenzwellenform, die von den IGBTs erzeugt wird, um eine Sinuswellenform für den Motor zu simulieren.Die Frequenz der Sinuswelle kann durch den VFD variiert werden, was zu einer Änderung der Motordrehzahl führt.PWM ist vorteilhaft, da die Verlustleistung in den Schaltgeräten gering ist, was zu relativ hohen Wirkungsgrad- und Energievorteilen führt, wenn man die reduzierte Hydraulikleistung bei niedrigeren Drehzahlen berücksichtigt.Wenn der Strom schnell ein- und ausgeschaltet wird, nähert sich die resultierende Stromwellenform dem durchschnittlichen Strom und der durchschnittlichen Spannung an, die eine Netzstromquelle normalerweise an einen Motor liefern würde (Sinuswelle).Siehe Bild 3.Weitere Informationen zu VFDs und wie sie in Pumpanwendungen eingesetzt werden, finden Sie unter „Variable Frequency Drives: Guidelines for Application, Installation, and Troubleshooting“ auf pumps.org.Lesen Sie hier weitere häufig gestellte Fragen zu HI-Pumpen.HI Pump FAQs® wird vom Hydraulic Institute als Service für Pumpenbenutzer, Auftragnehmer, Händler, Vertreter und OEMs erstellt.Weitere Informationen finden Sie unter pump.org.