Der Lieferant von Frequenzumrichter-Zubehör weist darauf hin, dass beim Betrieb eines Standardmotors mit einem Frequenzumrichter im Vergleich zur Stromversorgung die Verluste steigen, die Kühlung bei niedrigen Drehzahlen abnimmt und die Motortemperatur ansteigt. Daher sollte die Motorlast bei niedrigen Drehzahlen reduziert werden. Ein Standardmotor ist für den Dauerbetrieb mit 100 % Last bei Nenndrehzahl ausgelegt. Für den Dauerbetrieb mit 100 % Last bei niedrigen Drehzahlen sollten Frequenzumrichtermotoren in Betracht gezogen werden.
Die Auswirkungen von Impulsspannungen:
Die durch LC-Resonanz in der Verdrahtung verursachte Stoßspannung wirkt auf die Statorwicklung des Motors. Bei hohen Stoßspannungen kann dies die Motorisolation beschädigen. Bei Betrieb mit einem einphasigen Frequenzumrichter beträgt die Gleichspannung ca. 311 V, und der maximale Wert der Stoßspannung an den Motorklemmen ist doppelt so hoch wie die Gleichspannung. Die Isolationsfestigkeit ist in diesem Fall unproblematisch. Bei Betrieb mit einem dreiphasigen Frequenzumrichter beträgt die Gleichspannung jedoch ca. 537 V. Mit zunehmender Verdrahtungslänge steigt die Stoßspannung, was aufgrund der unzureichenden Isolationsfestigkeit des Motors zu Isolationsschäden führen kann. In diesem Fall sollte der Einbau einer Ausgangsdrossel am Ausgang des Frequenzumrichters erwogen werden.
Hochgeschwindigkeitsbetrieb:
Bei hohen Leerlaufdrehzahlen von Motoren über 50 Hz können sich das Verhältnis von elektromotorischer Kraft und Lagereigenschaften verändern. Bitte gehen Sie daher mit Vorsicht vor. Gleichzeitig sinkt das Motordrehmoment, wenn der Motor über seine Nennfrequenz hinaus betrieben wird, und der Motor arbeitet dann im Konstantleistungsregelungsmodus.
Drehmomentcharakteristik:
Bei Ansteuerung durch einen Frequenzumrichter unterscheiden sich die Drehmomentcharakteristika von denen bei Ansteuerung durch eine Netzfrequenzquelle, und die Drehmomentcharakteristika mechanischer Lasten müssen ermittelt werden.
Mechanische Schwingungen:
A. Resonanz mit der Eigenfrequenz der Maschine: Insbesondere bei der Umstellung von Maschinen, die ursprünglich mit konstanter Drehzahl betrieben wurden, auf Drehzahlregelung kann Resonanz auftreten. Der Einbau von stoßdämpfenden Gummiteilen oder eine Frequenzsprungregelung am Motor kann dieses Problem wirksam beheben.
B. Die Restunwucht des rotierenden Körpers selbst: Besondere Aufmerksamkeit sollte beim Betrieb mit hohen Drehzahlen über 50,00 Hz gelten.
Lärm:
Im Prinzip ist es genauso wie beim Betrieb mit einer Stromversorgung gleicher Frequenz: Auch bei Betrieb mit niedriger Trägerfrequenz sind elektromagnetische Geräusche hörbar, was ein normales Phänomen ist; jedoch sind bei Drehzahlen über der Nenndrehzahl des Motors mechanische Geräusche und Lüftergeräusche deutlicher wahrnehmbar.
Anwendung bei Spezialmotoren
Verstellmotor:
Aufgrund der Differenz zwischen dem Nennstrom des Motors und dem Nennstrom des Standardmotors muss vor der Auswahl eines Frequenzumrichters der maximale Motorstrom ermittelt werden. Die Polzahlumschaltung darf nur erfolgen, nachdem der Frequenzumrichter keine Leistung mehr abgibt. Eine Polzahlumschaltung während des Betriebs kann Schutzfunktionen wie Überspannung und Überstrom auslösen und zu Fehlfunktionen und Abschaltung des Frequenzumrichters führen.
Unterwassermotor:
Im Allgemeinen ist der Nennstrom von Unterwassermotoren höher als der von Standardmotoren. Bei der Auswahl der Frequenzumrichterkapazität ist daher der Nennstrom des Motors zu berücksichtigen. Zudem kann eine große Leitungslänge zwischen Motor und Frequenzumrichter aufgrund eines zu hohen Leckstroms zu einer Fehlalarmierung des Frequenzumrichters führen. In diesem Fall empfiehlt sich der Einsatz einer Ausgangsdrossel des Frequenzumrichters. Eine große Leitungslänge kann außerdem das Motordrehmoment verringern; daher sollte ein ausreichend dimensioniertes Kabel verwendet werden.
Explosionsgeschützter Motor:
Beim Betrieb explosionsgeschützter Motoren müssen nach der Abstimmung von Motor und Frequenzumrichter Explosionsschutzprüfungen durchgeführt werden. Wird derselbe Universal-Frequenzumrichter verwendet, muss dieser an einem nicht explosionsgefährdeten Ort installiert werden.
Motor mit Untersetzungsgetriebe:
Aufgrund unterschiedlicher Schmierverfahren und Hersteller variiert der Drehzahlbereich für den Dauerbetrieb. Insbesondere bei Ölschmierung besteht bei Dauerbetrieb im niedrigen Drehzahlbereich die Gefahr des Durchbrennens aufgrund unzureichender Ölschmierung. Bei Drehzahlen über 50 Hz wenden Sie sich bitte an den Motor- und Getriebehersteller.
Synchronmotor:
Anlaufstrom und Nennstrom sind höher als bei Standardmotoren. Bei Verwendung eines Frequenzumrichters ist auf die Wahl der Umrichterkapazität zu achten. Es wird empfohlen, die erste Stufe großzügig zu dimensionieren. Beim schrittweisen Betrieb mehrerer Synchronmotoren können asynchrone Phänomene auftreten. Der Betrieb mehrerer Motoren mit einem einzigen Motor wird nicht empfohlen.
Einphasenmotor:
Einphasenmotoren sind im Allgemeinen nicht für die Drehzahlregelung mittels Frequenzumrichter geeignet. Bei Verwendung des Kondensatoranlaufs kann der Kondensator durch hochfrequente Stromstöße beschädigt werden, und der Anlaufkondensator kann beim Anlauf des Frequenzumrichters leicht Überstromfehler verursachen. Beim Anlauf in Phasenlage und umgekehrter Verpolung schaltet der interne Fliehkraftschalter nicht und kann die Anlaufspule durchbrennen lassen. Bitte verwenden Sie stattdessen einen Drehstrommotor.
Vibrationsmaschine:
Eine Vibrationsmaschine ist ein Motor, der mit einem Unwuchtblock am Wellenende eines Universalmotors ausgestattet ist. Im Betrieb schwankt der Motorstrom. Bei der Auswahl des Frequenzumrichters muss sichergestellt werden, dass der maximale Strom innerhalb des Nennstroms des Frequenzumrichters liegt.
Wickelmotor:
Ein Schleifringläufermotor wird durch einen in Reihe mit dem Rotor geschalteten Widerstand gesteuert oder gestartet. Bei Verwendung einer Drehzahlregelung mit variabler Frequenz wird die Rotorwicklung kurzgeschlossen, und der Motor kann wie ein herkömmlicher Asynchronmotor betrieben werden.