Anbieter von Energierückkopplungsgeräten für Frequenzumrichter weisen darauf hin, dass mit der Weiterentwicklung industrieller Automatisierungstechnologien der Einsatz von Frequenzumrichtern für Anwender immer wichtiger wird. Je nach Anwendungszweck lassen sich Frequenzumrichter in zwei Kategorien unterteilen: universelle und anwendungsspezifische Frequenzumrichter.
1. Universeller Frequenzumrichter
Universal-Frequenzumrichter sind die am häufigsten verwendeten und am weitesten verbreiteten Frequenzumrichter. Wie der Name schon sagt, zeichnen sie sich durch ihre Vielseitigkeit aus. Mit der Weiterentwicklung der Frequenzumrichtertechnologie und der stetig wachsenden Marktnachfrage entwickeln sich Universal-Frequenzumrichter in zwei Richtungen: Zum einen kostengünstige und einfache Universal-Frequenzumrichter, die bestimmte Systemfunktionen vereinfachen und primär auf Energieeinsparung abzielen. Sie werden hauptsächlich dort eingesetzt, wo die Drehzahlregelung weniger wichtig ist, beispielsweise bei Wasserpumpen, Ventilatoren und Gebläsen, und bieten die Vorteile kleiner Abmessungen und niedriger Preise. Zum anderen werden bei der Entwicklung verschiedene leistungsstarke und multifunktionale Universal-Frequenzumrichter berücksichtigt, die den jeweiligen Anwendungsanforderungen gerecht werden. Anwender können im Betrieb Algorithmen auswählen, um verschiedene Parameter des Frequenzumrichters entsprechend den Lastcharakteristika einzustellen, und zudem auf die vom Hersteller angebotenen Ersatzteile zurückgreifen, um spezielle Systemanforderungen zu erfüllen. Hochleistungsfähige multifunktionale Universal-Frequenzumrichter können nicht nur in allen Anwendungsbereichen einfacher Frequenzumrichter eingesetzt werden, sondern finden auch breite Anwendung in Aufzügen, CNC-Werkzeugmaschinen, Elektrofahrzeugen und anderen Bereichen, die eine hohe Leistungsfähigkeit der Drehzahlregelungssysteme erfordern.
In der Vergangenheit nutzten Universal-Frequenzumrichter hauptsächlich die U/f-Regelung mit relativ einfacher Schaltungsstruktur, was im Vergleich zur VC-Regelung eine geringere Drehmomentregelungsleistung aufwies. Mit der Weiterentwicklung der Frequenzumrichtertechnologie haben jedoch einige Hersteller bereits Universal-Frequenzumrichter mit VC-Regelung auf den Markt gebracht, um dem zunehmenden Wettbewerb zu begegnen. Dieser multifunktionale Universal-Frequenzumrichter kann je nach Bedarf zwischen U/f- und VC-Betrieb umgeschaltet werden, ist aber preislich mit U/f-basierten Universal-Frequenzumrichtern vergleichbar. Daher wird sich die Kosteneffizienz von Frequenzumrichtern mit der Weiterentwicklung der Leistungselektronik und Computertechnologie zukünftig weiter verbessern.
2. Spezialisierter Frequenzumrichter
(1) Hochleistungsfähiger dedizierter Frequenzumrichter.
Mit der Weiterentwicklung der Regelungstechnik, der Drehzahlregelung von Wechselstrommotoren und der Leistungselektronik wurde die VC-Technologie für Asynchronmotoren entwickelt. Das aus VC-Frequenzumrichtern und den zugehörigen Motoren bestehende AC-Servosystem hat die Leistungsfähigkeit von DC-Servosystemen erreicht und übertroffen. Aufgrund der hohen Umweltverträglichkeit und der einfachen Wartung von Asynchronmotoren – viele Vorteile, die DC-Servosysteme nicht bieten – ersetzen leistungsstarke AC-Servo-Frequenzumrichter zunehmend DC-Servosysteme bei hohen Anforderungen an Drehzahl und Präzision.
(2) Hochfrequenz-Frequenzumrichter.
Hochgeschwindigkeitsmotoren werden häufig in der Ultrapräzisionsbearbeitung eingesetzt. Um deren Antriebsanforderungen zu erfüllen, wurde ein PAM-gesteuerter Hochfrequenz-Frequenzumrichter entwickelt, der eine Ausgangsfrequenz von bis zu 3 kHz und eine maximale Drehzahl von 18000 U/min beim Antrieb eines zweipoligen Asynchronmotors erreicht.
(3) Hochspannungs-Frequenz-Umrichter.
Hochspannungswechselrichter sind im Allgemeinen Hochleistungswechselrichter mit einer maximalen Leistung von 5000 kW und Spannungspegeln von 3 kV, 6 kV und 10 kV.