Nach Berechnungen des Zentralverbandes Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V. (ZVEI) wächst der Umsatz mit Frequenzumrichtern weiter. Im Jahr 2006 hat dieser Bereich der elektrischen Antriebstechnik um 13% zugenommen. Für das laufende Jahr erwartet der Verband ein erneutes Wachstum in gleicher Höhe auf 1,56Mrd. Euro. Die Bedeutung der Frequenzumrichter wird deutlich, wenn man sich ihren Anteil am Umsatz der Antriebshersteller anschaut: Die deutschen Hersteller erwirtschaften rund ein Fünftel ihres Umsatzes mit Antriebselektronik. Mit Sicherheit ist diese Entwicklung der Frequenzumrichter auch auf die Tatsache zurückzuführen, dass das Energiesparen immer wichtiger für Anlagenbetreiber geworden ist.
Ausgangsspannung ändern
Mithilfe eines Frequenzumrichters wird aus einem Standardmotor ein Antriebssystem mit veränderlicher Drehzahl. Die Geräte erzeugen mit den drei Komponenten Gleichrichter, Gleichstromzwischenkreis und Wechselrichter eine neue Spannung. Das realisieren die Anbieter meist über U/f- oder Vektorregelung. So kann der Anwender die Höhe der Ausgangsspannung oder ihre Frequenz verändern. Über die veränderliche Frequenz kann dann die Motordrehzahl über den Umrichter geregelt werden. Dabei reicht das Spektrum der Anbieter von der einfachen Drehzahlsteuerung bis hin zu komplexen Applikationen, bei denen die Anwender hohe Anforderungen an Antriebsfunktionalität und -verhalten stellen. Die Vielfalt ist also groß. Auf den folgenden Seiten finden Sie mehr als 100 Geräte – von kleinen, kompakten Geräten bis hin zu großen Lösungen mit vielen Funktionen.
Montage und Bedienung
Die Frequenzumrichter können im Schaltschrank, an der Maschine oder am Motor montiert werden. Um die Bedienung der Geräte im Feld oder zentral zu vereinfachen, bieten die Hersteller unterschiedliche Lösungen. Einige statten die Geräte mit nur drei On-Board-Bedientasten aus, mit denen die gesamte Parametrierung schnell und einfach durchgeführt werden kann. Hierfür genügt dann eine LED-Anzeige. Andere Geräte verfügen über eigene Bedienterminals – grafisch oder numerisch und zum Teil als Mehrsprachen-Bedieneinheit. An anderen Lösungen kann ein Bedienterminal mit Kopierfunktion aufgesteckt werden, oder die Frequenzumrichter werden per PC für ihre Aufgabe vorbereitet. Typische Anwendungsfelder finden sich an Pumpen und Lüftern, bei Hub- und Förderapplikationen, im Handling- und Robotikbereich sowie in der Druck-, Textil- und Verpackungsindustrie.
Hohe Funktionalität
Viele Geräte bieten ihren Awendern mehr als nur die einfache Regelung der Spannung. So fertigen die Hersteller ihre Geräte meist in Schutzart IP20 bis IP66. Nützlich sind eine Rückspeiseeinheit, die Bremsenergie zurück ins Netz speist, und der Schutz vor Über- oder Unterspannung, Kurzschluss zwischen den Phasen oder Überlast. Einige Modelle enthalten sogar eine automatische Energiesparfunktion. Sie überprüft dann das gesamte Antriebssystem, nicht nur die Motorverluste. Ist ein sicherer Stopp integriert, können verschleißbehaftete Zusatzkomponenten reduziert und die Anlagensicherheit erhöht werden. Einige Hersteller haben Frequenz-umrichter für spezielle Applikationen entwickelt. Handelt es sich beispielsweise um einen Frequenzumrichter für die Wasser- und Abwasserindustrie, kann ein Rohrfüllmodus integriert sein. Dieser ermöglicht dann die geregelte Füllung der Rohre. Auch Risse oder Lecks werden mit dem Frequenzumrichter erkannt: Hierfür sorgt eine Kurvenende-Funktion. Wurde ein Frequenzumrichter für Pumpen-Applikationen entwickelt, enthält er z.B. eine Funktion, die ein geringes Ausgangsdrehmoment erkennt. Mit dieser Funktion kann der Anwender überprüfen, ob ein Lüfterriemen gerissen ist. Die vollständige Tabelle mit den ganz unterschiedlichen Varianten können Sie wie gewohnt auf unserer Homepage recherchieren. (afs)
