Der Lieferant von Frequenzumrichter-Zubehör weist darauf hin, dass ein Frequenzumrichter ein Gerät zur Steuerung elektrischer Energie ist, das die Ein-/Ausschaltfunktion von Leistungshalbleiterbauelementen nutzt, um die Netzfrequenz in eine andere Frequenz umzuwandeln. Er ermöglicht Sanftanlauf, Drehzahlregelung, verbesserte Betriebsgenauigkeit, Leistungsfaktorkorrektur sowie Schutz vor Überstrom, Überspannung und Überlastung und weitere Funktionen für AC-Asynchronmotoren.
Hauptsächlich verwendet in Anwendungen für Ventilatoren und Wasserpumpen. Um die Produktionssicherheit zu gewährleisten, werden verschiedene Produktionsmaschinen mit einer gewissen Leistungsreserve für ihre Antriebe ausgestattet. Kann der Motor nicht unter Volllast laufen, erhöht das überschüssige Drehmoment neben der Erfüllung der Antriebsanforderungen den Verbrauch an Wirkleistung und führt somit zu Energieverschwendung. Die herkömmliche Drehzahlregelung von Geräten wie Ventilatoren und Pumpen erfolgt durch Anpassung der Luft- und Wasserzufuhrmenge mittels der Öffnung von Ein- und Auslassklappen und Ventilen. Der Leistungsbedarf ist hoch, und im Abfangprozess der Klappen und Ventile wird viel Energie verbraucht. Bei Verwendung von Frequenzumrichtern kann bei reduziertem Durchfluss die gewünschte Fördermenge durch Verringerung der Pumpen- oder Ventilatordrehzahl erreicht werden. Im Folgenden werden die grundlegenden Methoden zur Inbetriebnahme von Frequenzumrichtern beschrieben.
Grundlegende Methoden und Schritte zur Fehlersuche bei Frequenzumrichtern:
1. Leerlaufleistungsprüfung des Frequenzumrichters
1. Schließen Sie die Erdungsklemme des Frequenzumrichters an Erde an.
2. Verbinden Sie den Stromeingangsanschluss des Frequenzumrichters über einen Fehlerstromschutzschalter mit dem Netzteil.
3. Prüfen Sie, ob die Werksanzeige des Frequenzumrichters korrekt funktioniert. Falls nicht, muss sie zurückgesetzt werden. Andernfalls ist eine Rückgabe oder ein Umtausch erforderlich.
4. Machen Sie sich mit den Bedientasten des Frequenzumrichters vertraut. Ein typischer Frequenzumrichter verfügt über sechs Tasten: RUN, STOP, PROG, DATAPENTER, UP, ▲ und DOWN. Die Tastenbelegung ist bei verschiedenen Frequenzumrichtern im Wesentlichen gleich. Zusätzlich besitzen einige Frequenzumrichter Funktionstasten wie MONITOR PLAY, RESET, JOG und SHIFT.
2. Frequenzumrichter mit Leerlaufmotor
1. Bei der Festlegung der Leistung und der Polzahl des Motors sollte der Betriebsstrom des Frequenzumrichters umfassend berücksichtigt werden.
2. Stellen Sie die maximale Ausgangsfrequenz, die Grundfrequenz und die Drehmomentkennlinie des Frequenzumrichters ein. Universelle Frequenzumrichter verfügen über mehrere VPf-Kennlinien zur Auswahl. Wählen Sie die passende VPf-Kennlinie abhängig von der Art der Last. Bei Lüfter- und Pumpenlasten sollte der Drehmomentbetrieb des Frequenzumrichters auf variable Drehmoment- und reduzierte Drehmomentkennlinie eingestellt werden. Um das Anlaufverhalten des Frequenzumrichters bei niedrigen Drehzahlen zu verbessern und sicherzustellen, dass das vom Motor abgegebene Drehmoment den Anforderungen des Anlaufs der Produktionslast genügt, muss das Anlaufdrehmoment angepasst werden. Die Drehmomentregelung in Drehzahlregelungssystemen für Asynchronmotoren ist relativ komplex. Im Niederfrequenzbereich dürfen der Einfluss von Widerstand und Streureaktanz nicht vernachlässigt werden. Bei konstanter VPf sinkt der magnetische Fluss, wodurch das Ausgangsdrehmoment des Motors reduziert wird. Daher muss die Spannung im Niederfrequenzbereich entsprechend kompensiert werden, um das Drehmoment zu erhöhen. Frequenzumrichter werden in der Regel manuell eingestellt und kompensiert.
3. Stellen Sie den Frequenzumrichter auf den integrierten Tastaturbetriebsmodus ein, drücken Sie die Start- und Stopptasten und beobachten Sie, ob der Motor normal starten und stoppen kann.
4. Machen Sie sich mit den Schutzcodes vertraut, die bei einer Fehlfunktion des Frequenzumrichters ausgelöst werden. Beachten Sie die Werkseinstellungen des Thermoschutzrelais und die eingestellten Werte des Überlastschutzes und passen Sie diese gegebenenfalls an. Der Benutzer des Frequenzumrichters kann die Funktion des elektronischen Thermoschutzrelais gemäß der Bedienungsanleitung einstellen. Überschreitet der Ausgangsstrom des Frequenzumrichters den zulässigen Wert, schaltet der Überstromschutz den Ausgang ab. Daher darf der maximale Schwellenwert des elektronischen Thermoschutzrelais den maximal zulässigen Ausgangsstrom des Frequenzumrichters nicht überschreiten.
3. Bei der Probebelastung
1. Betätigen Sie manuell die Stopptaste am Frequenzumrichter-Bedienfeld, beobachten Sie den Motorstoppvorgang und das Anzeigefenster des Frequenzumrichters und prüfen Sie, ob irgendwelche Anomalien auftreten.
2. Löst der Frequenzumrichter beim Anfahren und Anhalten des Motors einen Überstromschutz aus, müssen die Beschleunigungs- und Verzögerungszeiten (P) neu eingestellt werden. Die Beschleunigung des Motors hängt vom Beschleunigungsmoment ab, während die Frequenzänderungsrate des Frequenzumrichters beim Anfahren und Bremsen vom Benutzer eingestellt wird. Ändert sich das Trägheitsmoment oder die Last des Motors, kann das Beschleunigungsmoment bei der voreingestellten Frequenzänderungsrate unzureichend sein. Dies führt zum Motorstillstand, d. h. die Motordrehzahl ist nicht mit der Ausgangsfrequenz des Frequenzumrichters synchronisiert, was Überstrom oder Überspannung verursacht. Daher ist es notwendig, die Beschleunigungs- und Verzögerungszeiten anhand des Trägheitsmoments und der Last des Motors sinnvoll einzustellen, damit die Frequenzänderungsrate des Umrichters mit der Drehzahländerungsrate des Motors synchronisiert ist.