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Energieeinsparung mit Frequenzumrichtern
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Bei Drehzahlregelung eines Lüfters oder einer Pumpe bewegt sich der Betriebspunkt entlang der
Systemkennlinie. Dies bewegt das System weg von seiner höchsten Effizienz, die damit norma-
lerweise leicht abnimmt. Doch Energieeinsparungen durch die reduzierte Drehzahl sind immer
noch viel höher, als beim Drosseln oder mit anderen mechanischen Regelungen. In tatsächlichen
Anwendungen unterscheiden sich die erreichten von den theoretischen Energieeinsparungen,
da Verluste in Rohrleitungen zu einer Grundlast und somit zusätzlichen Verlusten führen.
Pumpenanwendungen erfordern häufig eine Mindestdrehzahl (abhängig von Anwendung und
Pumpenart/-hersteller), um die Ablagerung von Feststoffen zu vermeiden und eine ausreichende
Schmierung der Pumpe sicherzustellen. Wenn die Spanne zwischen Mindestdrehzahl und der
Drehzahl für die maximal geforderte Leistung zu hoch ist, bietet sich ein kaskadierter Systemauf-
bau an. Bei kaskadierten Pumpen übernimmt eine drehzahlgeregelte Pumpe die Grundlast. Wenn
der Verbrauch steigt, schaltet der Kaskadenregler im Frequenzumrichter weitere Pumpen nach-
einander hinzu. Die Pumpen arbeiten dann entsprechend bei maximaler Effizienz, wann immer
möglich. Die Pumpenregelung stellt sicher, dass das System immer so energieeffizient wie möglich
ist. Einige Anwendungen verfügen über mehrere drehzahlgeregelte Pumpen. Kaskaden lassen
sich auf ähnliche Weise auch für andere Anwendungen wie Lüfter oder Kompressoren verwenden.
4.6.2 Anwendungen mit konstantem Drehmoment
Anwendungen mit konstantem Drehmoment sind Anwendungen, bei denen sich die Last nor-
malerweise durch die Geschwindigkeit nicht wesentlich ändert. Dazu gehören Förderbänder,
Hebezeuge und Mischer.
Wenn beispielsweise ein Motorblock auf einem horizontalen Förderband positioniert ist, ändert
sich das Gewicht des Motors nicht, unabhängig von der Geschwindigkeit des Förderbands. Das
erforderliche Drehmoment zum Bewegen des Motorblocks ist immer gleich. Reibung und Be-
schleunigungsmoment ändern sich natürlich je nach Betriebsbedingung, aber das zum Bewegen
der Last benötigte Drehmoment bleibt konstant.
100 % Drehzahl, 100 % Drehmoment
50 % Drehzahl, 100 % Drehmoment
Betriebspunkt
Betriebspunkt
Erforderliche Energie
Erforderliche Energie
Drehzahl [min
]
Drehzahl [min
]
-1
-1
Abb. 4.16 Erforderliche Energie bei unterschiedlichen Drehzahlen und Lasten
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