Welche Geräte sind an den Frequenzumrichter im Frequenzumrichter-Steuerungssystem angeschlossen?

Einführung

In einem Frequenzumrichter Steuerungssystems sind mehrere Geräte an das System angeschlossen. Frequenzumrichter (auch bekannt als Frequenzumrichter, Frequenzumrichter oder Inverter VFD), um optimale Leistung, Schutz und Steuerung des Motors zu gewährleisten. Diese Geräte arbeiten zusammen, um die Drehzahl, das Drehmoment und die Drehrichtung des Motors zu regeln und einen effizienten und zuverlässigen Betrieb in verschiedenen industriellen Anwendungen zu gewährleisten. Dieser Artikel befasst sich mit den wichtigsten Komponenten, die in der Regel an einen Frequenzumrichter in solchen Systemen angeschlossen sind.

Schutz- und Schalteinrichtungen

Stromkreisunterbrecher

Der Stromkreisunterbrecher ist eine kritische Sicherheitseinrichtung, die die Frequenzumrichter und das gesamte Steuerungssystem vor elektrischen Fehlern wie Kurzschlüssen oder Überlastungen. Der vor dem Frequenzumrichter angeordnete Schutzschalter sorgt dafür, dass ein abnormaler Strom schnell unterbrochen wird, um Schäden am Frequenzumrichter und anderen angeschlossenen Komponenten zu verhindern.

Elektromagnetisch Contactor

Ein elektromagnetisches Schütz ist ein elektrisch betriebener Schalter, der zur Steuerung von elektrischen Hochleistungsgeräten wie Motoren, Leuchten und Heizungen verwendet wird. Er funktioniert mit einem Elektromagneten (Spule), der bei Erregung einen beweglichen Anker anzieht, um den Stromkreis zu schließen oder zu öffnen. Zu den Hauptbestandteilen gehören die Spule, die Kontakte und der Anker. Wenn die Spule mit Strom versorgt wird, erzeugt sie ein Magnetfeld, das die Kontakte bewegt, so dass Strom fließen kann. Wenn die Spule stromlos wird, bringt eine Feder die Kontakte in ihre ursprüngliche Position zurück und stoppt den Stromfluss. Er wird häufig in industriellen Anwendungen zur Fernsteuerung von elektrischen Geräten eingesetzt.

Eingangsseitige Schutz- und Filtereinrichtungen

Eingang AC-Drossel

Eine AC-Eingangsdrossel, die auch als Netzdrossel bezeichnet wird, ist an die Eingangsseite des Frequenzumrichters angeschlossen. Sie trägt dazu bei, die vom Frequenzumrichter erzeugten Oberschwingungen zu reduzieren, den Leistungsfaktor zu verbessern und Einschaltströme zu begrenzen. Diese Drossel ist besonders nützlich, um die negativen Auswirkungen von Hochfrequenz-Störungen auf das Stromversorgungsnetz zu mindern.

Eingangsoberwellenfilter

Der Filter für die Eingangsoberschwingungen wurde entwickelt, um die durch den Frequenzumrichter verursachten Oberschwingungsverzerrungen im Stromnetz zu minimieren. Durch das Herausfiltern dieser Oberschwingungen gewährleistet der Filter die Einhaltung der Netzstandards und verringert das Risiko von Störungen bei anderen Geräten, die an dieselbe Stromquelle angeschlossen sind.

EMV-Eingangsfilter

Ein EMV-Eingangsfilter (Elektromagnetische Verträglichkeit) dient zur Unterdrückung der vom Frequenzumrichter erzeugten elektromagnetischen Störungen (EMI). Dieser Filter ist von entscheidender Bedeutung, um sicherzustellen, dass der Frequenzumrichter andere elektronische Geräte in der Umgebung nicht stört und somit eine stabile und störungsfreie Umgebung aufrechterhalten wird.

Ausgabe Seitenschutz und Filteranlagen

Sinuswellenfilter

Der Sinuswellenfilter wird auf der Ausgangsseite des Frequenzumrichters installiert, um das PWM-Signal (Pulsweitenmodulation) in eine nahezu perfekte Sinuswelle umzuwandeln. Diese Filterung ist wichtig für Anwendungen, die lange Kabelwege oder empfindliche Motorlasten erfordern, da sie Motorerwärmung, Geräusche und Vibrationen reduziert.

Dv/Dt-Filter

Ein Dv/Dt-Filter ist eine weitere Art von Ausgangsfilter, der an den Frequenzumrichter angeschlossen ist. Er wurde speziell entwickelt, um die Spannungsanstiegsrate (Dv/Dt) zu reduzieren und die Spitzenspannung an den Motorwicklungen zu begrenzen. Dieser Schutz ist für Motoren mit langen Kabelläufen oder für Motoren, die in Umgebungen mit hoher Dv/Dt-Belastung betrieben werden, unerlässlich.

Ausgang AC-Drossel

Die AC-Ausgangsdrossel ist zwischen dem Frequenzumrichter und dem Motor angeschlossen. Ihre Hauptfunktion besteht darin, die Spitzenspannung des Motors und die Spannungsanstiegsrate (Dv/Dt) zu reduzieren, was die Motorisolierung schützt und die Lebensdauer des Motors verlängert. Außerdem reduziert sie das Motorgeräusch und trägt zu einem ruhigeren Motorbetrieb bei.

Bremsen und Energierückspeiseeinrichtungen

Bremseinheit

Die Bremseinheit ist eine wesentliche Komponente für Anwendungen, die ein schnelles Abbremsen des Motors erfordern. Sie wird an den DC-Bus des Frequenzumrichters angeschlossen und leitet die beim Bremsen erzeugte generatorische Energie über einen externen Bremswiderstand ab, um eine Überspannung im DC-Bus zu verhindern.

Bremswiderstand

Der Bremswiderstand arbeitet mit der Bremseinheit zusammen, um die während des Bremsvorgangs erzeugte Energie sicher abzuführen. Indem er die überschüssige elektrische Energie in Wärme umwandelt, stellt der Bremswiderstand sicher, dass der Frequenzumrichter dynamische Bremsszenarien bewältigen kann, ohne das System zu beschädigen.

DC Seitliche Ausstattung

DC-Drossel

Eine Gleichstromdrossel ist ein induktives Bauteil, das in Reihe mit dem Gleichstrombus des Frequenzumrichters geschaltet ist. Sie glättet die Gleichspannung, indem sie Brummströme herausfiltert und Oberschwingungen reduziert. Dies verbessert die Gesamtleistung und den Wirkungsgrad des Frequenzumrichters und schützt den Umrichter vor möglichen elektrischen Belastungen.

Ausführungsvorrichtung

Motor

Der Motor ist die primäre Last, die durch den Frequenzumrichter angetrieben wird. Der Frequenzumrichter steuert die Drehzahl, das Drehmoment und die Drehrichtung des Motors und ermöglicht so die Anpassung des Motorbetriebs an verschiedene Prozessanforderungen. Die Wahl des Motors und seine richtige Integration in den Frequenzumrichter sind entscheidend für das Erreichen der gewünschten Systemleistung.

Schlussfolgerung

In einem Frequenzumrichter-Steuerungssystem sorgt die Integration verschiedener Geräte wie Leistungsschalter, Drosseln, Filter, Bremseinheiten und der Motor selbst dafür, dass das System effizient, sicher und zuverlässig arbeitet. Jede Komponente spielt eine einzigartige Rolle beim Schutz und bei der Optimierung der Leistung des Frequenzumrichters, was sie in modernen industriellen Anwendungen unverzichtbar macht.