Bremsanlagenhersteller weisen darauf hin, dass sowohl Frequenzumrichter als auch Motoren Hochleistungsgeräte sind. Fließt Strom durch den Stromkreis, entsteht aufgrund des vorhandenen Widerstands gemäß dem Jouleschen Gesetz Wärme. Bei hohen Strömen ist oft mit einer relativ großen Stromstärke und damit einhergehender Erwärmung zu rechnen. Normalerweise ist es normal, wenn sich die Bremsanlage nicht heiß anfühlt. Sollte sie sich jedoch sehr heiß anfühlen, ist umgehend Abhilfe zu schaffen.
Achten Sie auf die Richtigkeit der Auswahl.
Der Motor ist das Herzstück des Gerätebetriebs und die Energiequelle für nahezu alle Verbraucher. Bei der Geräteauswahl müssen Drehmoment und Leistungsbedarf der Last umfassend berücksichtigt werden, um die passende Motorleistung und das passende Drehmoment zu wählen. Ist der Motor zu klein dimensioniert, ist das vergleichbar mit einem schwachen Pferd, das ein schweres Fahrzeug zieht. Der Motor arbeitet dann natürlich überlastet und erzeugt starke Hitze.
Ebenso wird ein Frequenzumrichter, wenn seine Spezifikationen zu klein gewählt werden, bei längerem Durchlaufen von Strömen oberhalb des Nennstroms dennoch starke Wärme erzeugen, was schnell zu Problemen und einem Ausfall führen kann.
Die Auswahl ist zu gering, daher bleibt uns nur der Austausch gegen ein größeres Modell. Dies ist eine zwingende Vorgabe, die nicht umgangen werden kann. Das Problem muss zeitnah behoben werden. Selbst wenn Sie das vorhandene Gerät demontieren und gebraucht verkaufen, ist es besser, es weiter zu nutzen. Denn Probleme, die die Produktion verzögern oder durch Überhitzung und andere Faktoren Explosionen oder Brände verursachen, sind gravierend.
Manche Lasten mögen nicht schwer erscheinen, aber sie erfordern häufiges Starten und Stoppen, was ebenfalls eine Leistungsverstärkung notwendig macht, da sie sonst mit den oben genannten Problemen konfrontiert sein werden.
Ausrüstungs- und Lastprobleme
Bei jeglichen Unregelmäßigkeiten an mechanischen Anlagen oder Lasten, wie beispielsweise beschädigten Zahnrädern oder Lagern des Antriebsmechanismus, steigt der Widerstand und damit auch die Motorleistung. In schweren Fällen kann es zum Motorstillstand und damit zu sehr hohen Stromstärken kommen. Obwohl die meisten Frequenzumrichter bei Überlastung und Überstrom eine Alarmabschaltung auslösen, können in kritischen Zuständen oder bei fehlerhafter Einstellung der Schutzparameter dennoch Störungen wie Überhitzung auftreten. In solchen Fällen müssen die mechanischen Anlagen und Lasten selbstverständlich zuerst überprüft werden, um das Problem zu beheben.
Beispielsweise steuert der Frequenzumrichter einige Flüssigkeitsförderpumpen oder Luftzufuhrventilatoren. Verschmutzte oder gekrümmte Rohrleitungen können zu einem hohen Widerstand und damit zu einem Überstrom im Motor und Frequenzumrichter führen. Diese Komponenten müssen daher zeitnah gereinigt und gewartet werden.
Probleme mit dem Frequenzumrichter und dem Motor selbst
Bei längerem Betrieb des Motors kann eine mangelhafte Isolation oder festsitzende Lager die Ursache sein, was zu hohem Stromfluss und starker Wärmeentwicklung führen kann. Auch Verschleiß an der Verbindung zwischen Motor und Last, eine dreiphasige Unsymmetrie oder lockere Befestigungselemente können auftreten und ungewöhnliche Geräusche und Überhitzung verursachen.
Die Alterung bestimmter Komponenten im Frequenzumrichter, Abweichungen zwischen Vektorparametern und Motoranpassung, übermäßige Einstellung von Parametern wie Drehmomentverstärkung, kurze Beschleunigungs- und Verzögerungszeiten sowie eine niedrige Trägerfrequenz des Frequenzumrichters können allesamt dazu führen, dass sich Motor und Frequenzumrichter gleichzeitig erwärmen.
Die Verbindungsleitung zwischen Motor und Frequenzumrichter sollte generell nicht zu lang sein, da dies zu Dämpfung und Wellenformverzerrung führt. Falls eine längere Leitung erforderlich ist, sollten ein separater Frequenzumrichter und eine zusätzliche Drossel verwendet werden.
In manchen Situationen, in denen ein schnelles Bremsen erforderlich ist, müssen die passenden Bremswiderstände und Bremseinheiten entsprechend der Bremsleistung ausgewählt werden.
Langfristige Arbeit im Niederfrequenzzustand
Generell ist es nicht ratsam, Motoren für einen Betrieb unter 8 Hz auszulegen, selbst bei vektorgesteuerten Frequenzumrichtern. Eine solche Anwendung sollte möglichst vermieden werden. Dies liegt hauptsächlich an den starken Wellenformverzerrungen bei niedrigen Frequenzen, die zu weit von der Sinuswelle abweichen. Dies führt zu schlechter Motorleistung, starkem Drehmomentverlust und erhöhter Wärmeentwicklung. Das gewünschte Ergebnis lässt sich durch Erhöhung des Übersetzungsverhältnisses und der Ausgangsfrequenz des Frequenzumrichters erzielen.
Wenn es erforderlich ist, über einen längeren Zeitraum im Niederfrequenzbereich zu arbeiten, kann ein spezieller Frequenzumrichter verwendet werden, oder der Motor kann durch Zwangsluftkühlung oder sogar Wasserkühlung gekühlt werden.
Nutzungsumgebung optimieren
Früher verzichteten viele kleine Fabriken aufgrund der schlechten Wirtschaftslage auf den Bau eigener Kontrollräume. Selbst wenn Kontrollräume vorhanden waren, wurde dort keine Klimaanlage installiert. Dank der verbesserten Wirtschaftslage ist es heute problemlos möglich, Frequenzumrichter und andere Komponenten in klimatisierten Kontrollräumen unterzubringen. Dadurch wird die optimale Temperatur des Frequenzumrichters erreicht, die Wärmeentwicklung verringert und seine Lebensdauer durch weniger Staub und andere Einflüsse verlängert. Insgesamt stellt dies eine lohnende Investition dar.