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Frequenzumrichter
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Die Pulsamplitudenmodulation kann in bestimmten Anwendungen wie Hochgeschwindigkeits-
motoren (10.000 bis 100.000 U/min) zu verringerten Motorgeräuschen und geringfügigen
Eizienzvorteilen führen. Allerdings eliminiert dies nicht die Nachteile, wie höhere Kosten für
höherwertige Hardware und Steuerprobleme (z. B. höhere Drehmoment-Rippel bei niedrigen
Geschwindigkeiten).
2.6.2 Pulsweitenmodulation (PWM)
Frequenzumrichtern mit konstanter Zwischenkreisspannung nutzen die Pulsweitenmodulation,
die am weitesten verbreitete und bestentwickelte Methode. Im Vergleich zur PAM sind die
Hardwareanforderungen für diese Modulation geringer, bei niedrigen Geschwindigkeiten
funktioniert die Steuerleistung besser und der Bremswiderstandbetrieb ist jederzeit möglich.
Einige Hersteller verzichten auf Elektrolytkondensatoren und Spulen (Drosseln).
Die Motorspannung lässt sich durch das Aufschalten der Zwischenkreisspannung (DC) an die
Motorwicklungen für eine bestimmte Dauer variieren. Ebenso variiert die Frequenz durch das
Verschieben der positiven und negativen Spannungspulse während der zwei Halbperioden
entlang der Zeitachse.
Da diese Technologie die Weite der Spannungspulse verändert, heißt das Verfahren
Pulsweitenmodulation oder PWM. Bei herkömmlichen PWM-Techniken bestimmt der Steuerkreis
die Aktivierung und Deaktivierung der Halbleiter so, dass der Motorspannungsverlauf so
sinusförmig wie möglich ist. Auf diese Weise lassen sich die Verluste in den Motorwicklungen
reduzieren, und ein sanfter Motorbetrieb kann sogar bei niedrigen Drehzahlen erreicht werden.
Die Ausgangsfrequenz passt das System durch das Anschließen des Motors an die Hälfte der
Zwischenkreisspannung während einer bestimmten Zeit an. Die Ausgangsspannung lässt sich
anpassen, indem man die Spannungspulse der Ausgangsklemmen des Frequenzumrichters
in eine Reihe engerer individueller Pulse mit Unterbrechungen dazwischen unterteilt. Das
Verhältnis von Puls zu Unterbrechung kann abhängig vom erforderlichen Spannungsniveau
variiert werden. Das bedeutet, dass die Amplitude der negativen und positiven Spannungspulse
immer der halben Zwischenkreisspannung entspricht.
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