Grundlagen Frequenzgeregelter Antriebe - Hitachi L200 Handbuch

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Grundlagen frequenzgeregelter Antriebe

Grundlagen frequenzgeregelter Antriebe

Einsatzgebiet von drehzahlgeregelten Motoren in der Industrie
Hitachi Umrichter bieten Drehzahlregelungen für dreiphasige Drehstrommotoren an.
Der Umrichter wird mit einphasiger oder dreiphasiger Spannung versorgt und an einen
Motor angeschlossen. Für viele Anwendungen ist eine Drehzahlregelung aus verschie-
denen Gründen vorteilhaft:
• Energieeinsparung - Klima- und Lüftungsbereich
• Geschwindigkeitsabstimmung bei ineinandergreifenden Prozessen - Textil- und
Papierindustrie
• Beschleunigungen und Verzögerungen (Drehmoment)
• Empfindliche Lasten - Hebewerkzeuge/Aufzüge, Nahrungsmittelindustrie,
Pharmazeutika
Was ist ein Umrichter?
Die Bezeichnung Umrichter und frequenzgeregelter Antrieb sind artverwandt und
stehen in unmittelbarem Zusammenhang. Die Geschwindigkeit eines elektronischen
Antriebs für einen Drehstrommotor kann durch Veränderung der Frequenz geregelt
werden.
Ein Umrichter ist ein Gerät, das Gleichspannung in Wechselspannung umwandelt. Die
Zeichnung zeigt schematisch den Aufbau eines frequenzgeregelten Antriebs. Zuerst
wird die Netzspannung, durch einen Gleichrichter, von Wechselspannung in Gleich-
spannung umgewandelt. Diese Spannung ist die Zwischenkreisspannung. Danach wird
diese Spannung intern wieder in eine Art Wechselspannung umgewandelt. Dies
geschieht durch einen speziellen Wechselrichter, der die Ausgangsfrequenz und
Ausgangsspannung entsprechend der benötigten Motorgeschwindigkeit anpasst.
Einspei-
sung
L1
L2
L3
Die vereinfachte Darstellung des Umrichters zeigt drei Umschalter. Bei Hitachi Umrich-
tern sind diese Umschalter eigentlich IGBT's (Insulated Gate Bipolar Transistors). Unter
Verwendung des Kommutierungs-Algorithmus schaltet der Prozessor die IGBT's mit
einer hohen Geschwindigkeit, so dass die entsprechende Kurvenform entsteht. Die
Induktivität der Motorwicklungen wirkt dabei unterstützend.
Frequenzgeregelter Antrieb
Wandler
Interner
DC Bus
+
Gleichrichter
Wechselrichter
+
–
Motor
U/T1
V/T2
W/T3