Elektrische Systeme
Frequenzumrichter (VFD) / Antriebe
Parameter, Störungen und Motorschutz von Frequenzumrichtern.
Überblick
Ein Frequenzumrichter erzeugt aus gleichgerichteter Gleichspannung eine einstellbare Spannung und Frequenz, steuert damit Motordrehzahl und -moment — und bringt sein eigenes elektrisches Umfeld aus Oberschwingungen und dv/dt mit.
Technischer Zweck
Die Motordrehzahl an den Prozessbedarf anpassen, für Energieeinsparung und Regelbarkeit, mit integriertem Motorschutz und Diagnose.
Funktionsweise
Der Gleichrichter lädt den DC-Zwischenkreis; die PWM-Schaltung des Wechselrichters erzeugt die Ausgangsspannung; V/Hz- oder Vektorregelung bestimmt das Moment; Störregister protokollieren jede Auslösung mit Betriebskontext.
- Die Motor-Typenschilddaten (V/Hz, Bemessungsstrom) vor dem ersten Start in die Umrichterparameter eintragen.
- Überstrom beim Beschleunigen bedeutet meist eine zu kurze Rampe oder eine unnormale Last — nicht einen defekten Umrichter.
- Umrichter-Ausgangskabel erzeugen hohe dv/dt-Störungen — sie von Signalleitungen trennen und geschirmte Kabel verwenden.
Typische Störungen
Überstrom beim Beschleunigen durch Rampen, die kürzer sind als die Lastträgheit zulässt; Überhitzung durch zugesetzte Kühlkörper; ausgangsseitige Erdschlüsse durch beschädigte Kabelisolierung; Fehlauslösungen durch Netzeinbrüche, die den DC-Zwischenkreis absacken lassen.
Diagnoseprüfungen
- 1Vor dem Quittieren die Störhistorie des Umrichters lesen — die Codes sind die Diagnose.
- 2Die Kühlung prüfen: Kühlkörpertemperatur und Lüfterbetrieb unter Last.
- 3Vor jeder Quittierung die vollständige Störhistorie mit Zeitstempeln lesen — die Reihenfolge der Codes ist die Diagnose.
Sicherheitshinweise
Die Kondensatoren des DC-Zwischenkreises führen nach dem Abschalten lebensgefährliche gespeicherte Energie; die auf dem Typenschild angegebene Entladezeit einhalten und vor dem Berühren der Leistungsklemmen die Spannungsfreiheit feststellen.
Hinweise zur Inbetriebnahme
Die Motor-Typenschilddaten exakt eintragen, wo unterstützt die Motoridentifikation durchführen, Rampen aus der realen Lastträgheit einstellen und die Kühlung bei Volllast verifizieren.
Verwandte Konzepte
PWM und dv/dt, DC-Zwischenkreis, V/Hz- gegenüber Vektorregelung, Rampenabstimmung, geschirmte Motorkabel, Oberschwingungen.
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