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Energieeinsparung mit Frequenzumrichtern
4.6 Last im Zeitverlauf
Bei jedem Teil des Systems gibt es Verluste. Deshalb sollte das Ziel sein, so wenig Komponenten
wie möglich zum System hinzuzufügen. Gleiches gilt auch für Frequenzumrichter. Das Hinzu-
fügen eines Umrichters zu einem Motor, der den ganzen Tag bei Volllast und voller Drehzahl
laufen muss, führt nur zu zusätzlichen Verlusten. Aber sobald die Reduzierung von Drehzahl und
Drehmoment für die Anwendung sinnvoll ist, senkt der Einsatz eines Frequenzumrichters den
Energieverbrauch. Die erreichbaren Einsparungen hängen dabei vom Lastprofil im Zeitverlauf,
von den Drehmomentkennlinien sowie dem Motorwirkungsgrad und Antriebssystem bei
gegebenen Teillastpunkten ab.
Abb. 4.13 Das Diagramm der Last im Zeitverlauf zeigt, wie lang die Last im Teillastbetrieb läuft
Teillast gibt es auf zwei verschiedene Weisen. Bei direktem Netzbetrieb des Motors ist die
Speisefrequenz des Motors fest, und die Drehzahl variiert nur mit der Last. Beim Betrieb des
Motors durch einen Frequenzumrichter beschreibt die Teillast das Drehmoment bei einer
bestimmten Drehzahl, wobei die Anwendung die Drehmomentkennlinie bestimmt. Tatsächlich
laufen die meisten Anwendungen bei Teillast. Dies gilt auch für netzbetriebene Motoren,
weil diese normalerweise überdimensioniert sind.
4.6.1 Anwendungen mit variablem Drehmoment
Anwendungen mit variablem Drehmoment enthalten häufig Pumpen und Lüfter. Bei Pumpen
muss man jedoch unterscheiden. Während die am häufigsten eingesetzten Zentrifugalpumpen
eine quadratische Drehmomentkennlinie haben, haben Exzenter-, Vakuum- oder Verdränger-
pumpen eine konstante Drehmomentkennlinie.
Das Energieeinsparpotential von Pumpen und Lüftern ist sehr hoch, da diese Geräte den
Affinitätsgesetzen gehorchen.
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