Kurz erklärt
Ein Frequenzumrichter ist ein elektronisches Gerät, das Frequenz und Spannung des Netzes umformt und so die Drehzahl von Drehstrommotoren stufenlos regelt.
Inhalt
Was ist Frequenzumrichter?
Drehstrommotoren laufen am Netz mit einer festen, von Netzfrequenz und Polzahl abhängigen Drehzahl. Ein Frequenzumrichter macht die Drehzahl veränderbar, indem er dem Motor eine Spannung mit einstellbarer Frequenz und Amplitude bereitstellt. Er ermöglicht sanften Anlauf, Drehzahlregelung, Positionieraufgaben und Bremsbetrieb.
Der übliche Aufbau umfasst drei Stufen: Ein Gleichrichter wandelt die Netzwechselspannung in Gleichspannung um, der Zwischenkreis mit Kondensatoren glättet und speichert sie, und ein Wechselrichter mit Leistungshalbleitern erzeugt daraus per Pulsweitenmodulation die gewünschte Ausgangsspannung. Besonders bei Pumpen und Lüftern lässt sich durch Drehzahlanpassung statt Drosselung erheblich Energie einsparen. Über Parameter werden Motordaten, Rampen, Grenzwerte, Regelverfahren und Kommunikationsschnittstellen eingestellt.
Als Elektronikkomponente unterliegt der Frequenzumrichter einer vergleichsweise schnellen Obsoleszenz: Gerätegenerationen werden abgekündigt, Nachfolger unterscheiden sich in Maßen, Anschlüssen und Parametrierung. Kondensatoren im Zwischenkreis und Lüfter altern und gehören zu den typischen Ausfallursachen. Für kritische Antriebe empfiehlt es sich deshalb, installierte Gerätetypen zu erfassen und den Lieferstatus regelmäßig zu prüfen.
Praxis in Instandhaltung und Beschaffung
Die Parametrierung sollte regelmäßig gesichert und mit der Anlagendokumentation abgelegt werden; ohne sie ist ein Austausch deutlich aufwendiger. Für eine Anfrage werden Typenschilddaten, Leistung, Netzspannung, Kommunikationsschnittstelle und genutzte Optionen benötigt. Bei abgekündigten Geräten lohnt sich frühzeitig ein Blick auf Nachfolger und deren Unterschiede.
Synonyme und Abkürzungen: FU · Umrichter · Variable Frequency Drive (VFD) · Frequency Inverter · Drehzahlregler
Häufige Fragen
Wie spart ein Frequenzumrichter Energie?
Bei Pumpen und Lüftern sinkt die benötigte Leistung deutlich stärker als die Drehzahl. Wird der Volumenstrom über eine niedrigere Drehzahl statt über Drosselklappen oder Ventile angepasst, verringert sich die Leistungsaufnahme entsprechend. Wie hoch die Einsparung ausfällt, hängt vom Lastprofil der Anlage ab; bei dauerhaft voller Last ist der Effekt gering.
Was ist der Unterschied zwischen Frequenzumrichter und Sanftanlasser?
Ein Sanftanlasser begrenzt nur beim Anlauf und Auslauf Strom und Drehmoment, danach läuft der Motor mit Netzdrehzahl. Ein Frequenzumrichter regelt die Drehzahl dagegen während des gesamten Betriebs. Sanftanlasser sind einfacher und günstiger, eignen sich aber nicht für Anwendungen, die eine veränderliche Drehzahl erfordern.
Was sollte man vor dem Tausch eines Frequenzumrichters sichern?
Vor dem Tausch sollten alle Parameter mit der zugehörigen Software oder einem Bedienteil ausgelesen und gespeichert werden. Dazu gehören Motordaten, Rampen, Grenzwerte, Ein- und Ausgangsbelegung sowie Einstellungen der Kommunikation. Ergänzend sind Fotos der Verdrahtung hilfreich. Beim Wechsel auf ein Nachfolgegerät müssen die Parameter oft übertragen oder neu zugeordnet werden.
Warum fallen Frequenzumrichter nach langer Lagerung manchmal aus?
Die Elektrolytkondensatoren im Zwischenkreis altern auch ohne Betrieb. Nach längerer Lagerung kann es nötig sein, sie vor der ersten Inbetriebnahme schonend zu formieren, also schrittweise an Spannung zu legen. Für eingelagerte Reservegeräte empfiehlt es sich, die Angaben des Herstellers zur Lagerdauer und zum Formieren zu beachten.