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Frequenzumrichter und Motoren
U [V]
800
400
230
0
a) U/f-Kennliniensteuerung (ideal)
Abb. 3.1 U/f-Kennlinie und Drehmoment
Abb. 3.1 „U/f-Kennlinie und Drehmoment " zeigt die ideale Kurve der U/f-Kennlinie für einen
50-Hz-Motor mit Sternschaltung. Bis 50 Hz legt der Frequenzumrichter ein konstantes
U/f-Verhältnis an den Motor an, was ein konstantes Drehmoment beim Motor hervorruft.
Bei einem Motorbetrieb mit 100 Hz sollte die Ausgangsspannung für ein konstantes U/f-
Verhältnis idealerweise auf 800 V erhöht werden (gestrichelte Linie in Abb. 3.1a „U/f-Kennlinie
und Drehmoment"). Da diese hohe Spannung jedoch kritisch für die Motorisolierung ist, kommt
diese Strategie im Allgemeinen nicht zur Anwendung. Typischerweise ist die Ausgangsspannung
des Frequenzumrichters auf den Wert des Eingangs (z. B. 400 ±10 %) beschränkt.
Das bedeutet, dass der Frequenzumrichter nur bis zu einer bestimmten Frequenz ein konstantes
U/f-Verhältnis beibehalten kann. Oberhalb dieser Frequenz kann er die Frequenz, aber nicht die
Spannung weiter aufrechthalten. Da dies das U/f-Verhältnis beeinlusst, sinkt die magnetische
Flussdichte. Deswegen heißt dieser Drehzahlbereich auch Feldschwächung (Abb. 3.1b U/f-
Kennlinie und Drehmoment). Das abgeschwächte Magnetfeld führt zu einem geringeren
maximalen Drehmoment. Das Nenndrehmoment sinkt um 1/f, das Stillstands-Drehmoment
2
um 1/f
.
Bitte beachten Sie, dass es sich bei den abgebildeten Kurven um Idealkurven handelt, die eine
gewisse Kompensation erfordern. Dies wird in den folgenden Abschnitten beschrieben.
10 %
A
D
f [Hz]
M [Nm]
U x l
M
f
M
N
0
50
b) M/n-Kennlinie (ideal)
1
(Konstante Last)
f
M
Last
Reduzierter
Bereich
f [Hz]
79
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