Lieferanten von Frequenzumrichter-Komponenten weisen darauf hin, dass Elektromotoren die Hauptenergiequelle moderner industrieller Produktionsanlagen darstellen. Lange Zeit beeinträchtigten Probleme wie hoher Energieverbrauch, unpräzise Drehzahlregelung und mangelnde Stabilität der industriellen Regelung von Elektromotoren die industrielle Produktion erheblich. Der Einsatz von Frequenzumrichtern hat diese technischen Probleme effektiv gelöst. Frequenzumrichter nutzen Mikroelektronik und Frequenzumwandlungstechnologie, um Frequenz und Spannung der Ausgangsleistung an den tatsächlichen Bedarf des Motors anzupassen. Durch die Abschaltung interner IGBTs werden Drehzahlregelung und Energieeinsparung erreicht.
1. Klimaanlagen-Lastkategorie
Bürogebäude, Einkaufszentren und einige Supermärkte und Fabriken verfügen über zentrale Klimaanlagen, die im Sommer während der Spitzenlastzeiten viel Strom verbrauchen. In Peking, Shanghai und Shenzhen macht der Stromverbrauch von Klimaanlagen bei heißem Wetter über 40 % des Spitzenstromverbrauchs aus. Daher ist der Einsatz von Frequenzumrichtern zum Antrieb von Kältemittelpumpe, Kaltwasserpumpe und Ventilator der Klimaanlage eine sehr effektive Energiespartechnologie. Mittlerweile gibt es landesweit zahlreiche Unternehmen, die sich auf energiesparende Klimaanlagen spezialisiert haben. Die wichtigste Technologie hierfür ist die Drehzahlregelung von Frequenzumrichtern zur Energieeinsparung.
2. Brecherlast
In der Hüttenindustrie und der Baustoffindustrie werden viele Brecher und Kugelmühlen eingesetzt, und die Auswirkungen der Frequenzumwandlung bei solchen Lasten sind erheblich.
3. Große Ofen- und Kalzinierungsofenbeladungen
Bisher wurden in großen industriellen Drehrohröfen (Umrichtern) in der Metallurgie, Baustoffindustrie, Natronlaugeherstellung usw. hauptsächlich Gleichstrommotoren, Gleichrichtermotoren, Schleifringmotoren, Kaskaden- oder Zwischenfrequenz-Drehzahlregelung eingesetzt. Aufgrund des Einsatzes von Schleifringen oder der geringen Effizienz dieser Drehzahlregelungsverfahren wird in vielen Anlagen seit einigen Jahren die Frequenzumrichterregelung verwendet, was zu hervorragenden Ergebnissen geführt hat.
4. Kompressorlast
Kompressoren zählen ebenfalls zu den weit verbreiteten Lastkategorien. Niederdruckkompressoren finden in verschiedenen Industriezweigen breite Anwendung, während Hochdruckkompressoren mit hoher Kapazität in der Stahlindustrie (z. B. für Sauerstoffkonzentratoren), im Bergbau, in der Düngemittelindustrie und in der Ethylenproduktion weit verbreitet sind. Die Verwendung von Frequenzumrichtern bietet Vorteile wie einen geringen Anlaufstrom, Energieeinsparung und eine optimierte Lebensdauer der Geräte.
5. Walzwerkslast
In der metallurgischen Industrie wurden früher in großen Walzwerken häufig AC/DC/AC-Frequenzumrichter eingesetzt. In den letzten Jahren haben sich AC/DC/AC-Frequenzumrichter durchgesetzt, und die AC-Umrüstung von Walzwerken ist zum Trend geworden, insbesondere bei Walzwerken mit geringer Last. Beispielsweise nutzt das Mehrgerüst-Aluminiumwalzwerk der Ningxia Ethnic Aluminum Products Factory einen Universal-Frequenzumrichter, um den Anlauf von Niederfrequenzlasten, den synchronen Betrieb der Walzgerüste, die Konstantspannungsregelung sowie einen einfachen und zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten.
6. Lastart: Hebezeug
Die Seilwinde nutzt eine Frequenzumrichter-Drehzahlregelung, die stabil und zuverlässig arbeitet. Die Förderanlage des Hochofens im Eisenwerk ist die Hauptausrüstung für den Transport der Rohstoffe zur Eisenherstellung. Sie erfordert sanftes Anfahren und Bremsen, gleichmäßiges Beschleunigen und Verzögern sowie hohe Zuverlässigkeit. Bisherige Verfahren nutzten häufig Kaskaden-, Gleichstrom- oder Rotorwiderstandsregelung, die jedoch ineffizient und unzuverlässig waren. Der Einsatz eines Wechselstrom-Frequenzumrichters anstelle dieser Regelungsmethoden führt zu optimalen Ergebnissen.
7. Lastwandler
Lastumrichter, die Wechselstrom-Frequenzumwandlung anstelle von Gleichstromeinheiten nutzen, sind einfach, zuverlässig und arbeiten stabil.
8. Rollenlast
Rollenlasten werden hauptsächlich in der Stahl- und Hüttenindustrie eingesetzt, und zur Verbesserung der Zuverlässigkeit und Stabilität der Anlagen wird eine Frequenzumrichtersteuerung für Wechselstrommotoren verwendet.
9. Pumpenlasten
Die Pumpenlasten sind vielfältig und breit gefächert und umfassen Wasserpumpen, Ölpumpen, Chemiepumpen, Schlammpumpen, Sandpumpen usw. Es gibt Niederdruckpumpen mit kleiner und mittlerer Förderleistung sowie Hochdruckpumpen mit großer Förderleistung.
Viele Wasserversorgungsunternehmen nutzen die Drehzahlregelung mit variabler Frequenz für ihre Wasserpumpen, Chemiepumpen in der Chemie- und Düngemittelindustrie, Kolbenpumpen und Schlammpumpen in Branchen wie der Nichteisenmetallindustrie, und alle diese Systeme erzielen sehr gute Ergebnisse.
10. Kran- und Muldenkipperladungen
Krane, Muldenkipper und andere Lasten erfordern ein hohes Drehmoment und Stabilität, häufige Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen sowie Zuverlässigkeit. Frequenzumrichter können Krane und Muldenkipper so steuern, dass diese Anforderungen erfüllt werden.
11. Belastungstyp der Drahtziehmaschine
Die Drahtziehmaschine zur Herstellung von Stahldraht erfordert eine hohe und kontinuierliche Produktion. Die Festigkeit des Stahldrahts beträgt 200 kg/mm², und das Geschwindigkeitsregelungssystem muss hochpräzise, stabil und synchronisiert sein.
12. Transport von Fahrzeugladungen
Der Einsatz von Frequenzumrichtertechnologie in Verladefahrzeugen für Rohkohle im Kohlebergbau oder in Wassertransportfahrzeugen von Stahlwerken ist äußerst effektiv. Schnelles Anfahren und Anhalten, hohe Überlastfähigkeit, flexibler Vorwärts- und Rückwärtslauf, gleichmäßige Kohleoberfläche und korrekte Beladung (weder Über- noch Unterladung), im Wesentlichen ohne manuelle Bedienung, was die Rohkohleförderleistung steigert und Strom spart.
13. Aufzüge, erhöhte Touristenfahrzeuge und andere Lastarten
Da Aufzüge bemannte Fahrzeuge sind, muss das Bremssystem äußerst zuverlässig sein und häufige Beschleunigungen, Verzögerungen sowie Vorwärts- und Rückwärtsdrehungen ausführen. Die Verbesserung der Fahrdynamik und Zuverlässigkeit von Aufzügen erhöht nicht nur das Sicherheitsgefühl, den Komfort und die Effizienz der Fahrt, sondern auch die allgemeine Sicherheit, den Komfort und die Effizienz der Fahrgäste. Früher erfolgte die Drehzahlregelung von Aufzügen überwiegend mit Gleichstrom, doch in den letzten Jahren hat sich – sowohl in Japan als auch in Deutschland – die Drehzahlregelung mit Wechselstrommotoren und variabler Frequenz durchgesetzt. Viele Aufzugshersteller in China konkurrieren darum, ihre Aufzüge mit variabler Frequenzregelung auszustatten. Shanghai Mitsubishi, Guangzhou Hitachi, Qingdao Fuji, Tianjin Otis und andere nutzen diese Technologie. Auch viele ältere Aufzüge wurden bereits auf Frequenzumrüstung umgerüstet.
14. Zuführungstyp-Beladung
In Branchen wie der Metallurgie, Energiewirtschaft, Kohleindustrie und Chemie kommen zahlreiche Förderanlagen zum Einsatz. Ob Scheibenförderer oder Vibrationsförderer – die Drehzahlregelung mittels Frequenzumrichtern hat einen signifikanten Einfluss. Die Scheibenförderanlage der Schwefelsäureproduktionslinie im Farbstoffwerk der Firma Jihua war ursprünglich für die Schlupfdrehzahlregelung ausgelegt, was zu geringem Drehmoment im Niederfrequenzbereich, häufigen Störungen und Stillständen führte. Durch die Umstellung auf Frequenzumrichter-Drehzahlregelung, die dank des Asynchronantriebs eine hohe Zuverlässigkeit und Energieeinsparung ermöglicht, und vor allem durch die geschlossene Regelung mit dem Temperaturtransmitter, wird die Genauigkeit des Materialtransports gewährleistet. So werden Unfälle durch Überhitzung des Oxidationsmittels vermieden und ein reibungsloser Produktionsablauf sichergestellt.