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Dimensionierung und Auswahl von Frequenzumrichtern
Das Diagramm 9.5 „Leistungsreduktion in Abhängigkeit von Taktfrequenz und Temperatur" zeigt
die Taktfrequenz des Wechselrichters an der X-Achse. Die Y-Achse zeigt den Ausgangsstrom des
Geräts (in %).
Höhere Taktfrequenzen verringern störende Motorgeräusche. Der Leistungsverlust im Wech-
selrichter erhöht sich jedoch mit der Taktfrequenz und führt zu einer zusätzlichen Erwärmung
des Geräts. Eine Reduzierung der Taktfrequenz senkt damit auch die Schaltverluste. Wenn die
Taktfrequenz zu niedrig ist, läuft der Motor allerdings weniger gleichmäßig. Die Taktfrequenz
stellt daher immer einen Kompromiss zwischen der Geräuschentwicklung, einem reibungslosen
Betrieb und anfallenden Verlusten dar.
Beim Betrieb eines Umrichters bei einer Umgebungstemperatur von 45 °C kann das Gerät kon-
tinuierlich 100 % seines Ausgangsnennstroms bei einer Taktfrequenz von 4 kHz erzeugen. Wenn
sich die Umgebungstemperatur auf 55 °C erhöht, ist im Dauerbetrieb ohne eine Reduzierung der
Lebensdauer nur ein Strom von ungefähr 75 % möglich. Ist eine Reduzierung der Lebensdauer
nicht akzeptabel, ist ein größerer Frequenzumrichter mit ausreichender Leistung erforderlich.
Leistungsreduzierungskurven sind nicht nur bei höheren Temperaturen zu beachten, sondern
auch bei niedrigem Luftdruck, z. B. bei der Verwendung von Frequenzumrichtern in einer Höhe
von 1000 Metern und darüber.
9.6 Generatorische Energie
Erfolgt der Betrieb eines Motors mithilfe eines Frequenzumrichters, läuft der Rotor während der
Verzögerung schneller als das rotierende Magnetfeld, wodurch der Motor als Generator arbeitet.
Abhängig von der Menge und der Häufigkeit der vom Motor zurückgespeisten Energie sind un-
terschiedliche Maßnahmen zu ergreifen. Überschreitet die Leistung die gesamte Verlustleistung
des Motors und des Frequenzumrichters, steigt die Zwischenkreisspannung, bis der Frequenz-
umrichter bei einer festgelegten Spannung seinen Ausgang deaktiviert und als Folge davon die
Kontrolle über den Motor verliert.
Drehzahl
Abb. 9.6 Start-/Stopp-Darstellungen für generatorisches Prinzip
Last-
Drehmoment
Start
Motorwellenfrequenz
Frequenzumrichter-
Ausgangsfrequenz
Stopp
171
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