Vorsichtsmaßnahmen beim Einsatz eines Frequenzumrichters zum Antrieb mehrerer Motoren

Lieferanten von Frequenzumrichter-Zubehör weisen darauf hin, dass ein Frequenzumrichter mehrere oder sogar Dutzende Motoren gleichzeitig ansteuern kann und die Drehzahl aller Motoren über die Ausgangsfrequenz desselben Frequenzumrichters geregelt wird. Theoretisch haben alle Motoren die gleiche Drehzahl, und ein gleichzeitiges Erhöhen und Verringern der Drehzahl ist möglich.

Aufgrund von Fertigungstoleranzen der Motoren oder der unterschiedlichen Lastgrößen variiert die tatsächliche Drehzahl jedes Motors. Das System verfügt über keinen Mechanismus zur Korrektur dieser Abweichung und ein solcher kann auch nicht nachgerüstet werden. Daher führt diese Regelungsmethode in Situationen ohne Geräteverbindung zwangsläufig zu Fehlern.

Betrachten Sie den Frequenzumrichter als Stromversorgung. In manchen starr gekoppelten Systemen können Motoren mit etwas höherer Drehzahl höhere Lasten haben, während Motoren mit etwas niedrigerer Drehzahl leichtere Lasten aufweisen. Da sie jedoch vom selben Frequenzumrichter angetrieben werden, erhöht sich der Schlupf der Last, während der Schlupf der leichten Last sinkt. Dies ermöglicht eine gewisse automatische Korrektur und sorgt letztendlich für den synchronen Lauf aller Motoren. Da die Lastverteilung jedoch ungleichmäßig ist, sollte die Motorleistung bei der Auswahl des Motors um eine Stufe erhöht werden.

Wenn Sie also einen Frequenzumrichter zum Ansteuern mehrerer Motoren verwenden, beachten Sie bitte folgende Punkte:

1. Die Leistung des Motors sollte sich nicht zu stark unterscheiden, im Allgemeinen nicht um mehr als zwei Leistungsstufen.

2. Optimalerweise sollten die Motoren vom selben Hersteller stammen. Bei Motoren gleicher Leistung empfiehlt es sich, Motoren aus derselben Charge zu verwenden, um gleichbleibende Motoreigenschaften zu gewährleisten und die Konstanz des Schlupfs (die Differenz zwischen der Drehzahl des Stator-Magnetfelds und der Rotordrehzahl) zu maximieren, was wiederum eine gute Synchronisationsleistung sicherstellt.

3. Die Länge des Motorkabels muss sorgfältig berücksichtigt werden. Je länger das Kabel, desto größer die Kapazität zwischen den Kabeln bzw. zwischen den Kabeln und Erde. Die Ausgangsspannung des Frequenzumrichters enthält viele Oberschwingungen, die einen hochfrequenten kapazitiven Erdungsstrom erzeugen und den Betrieb des Frequenzumrichters beeinträchtigen. Die Kabellänge wird anhand der Gesamtlänge aller an den Frequenzumrichter angeschlossenen Kabel berechnet. Stellen Sie sicher, dass die Gesamtlänge des Kabels innerhalb des zulässigen Bereichs des Frequenzumrichters liegt. Gegebenenfalls sollte am Ausgang des Frequenzumrichters eine Ausgangsdrossel oder ein Ausgangsfilter installiert werden.

4. Der Frequenzumrichter kann nur im V/f-Regelungsmodus (im Gegensatz zum Vektorregelungsmodus) betrieben werden, und die geeignete V/f-Kennlinie muss ausgewählt werden. Der Nennbetriebsstrom des Frequenzumrichters muss mehr als das 1,2-fache der Summe der Nennströme aller Motoren betragen.

Zum Schutz des Motors sollte vor jedem Motor ein Thermorelais installiert werden. Der Einsatz eines Luftschalters wird nicht empfohlen. Dadurch bleibt der Hauptstromkreis bei Motorüberlastung dauerhaft geöffnet, wodurch Schäden am Frequenzumrichter vermieden werden, die durch eine Unterbrechung des Hauptstromkreises während des Betriebs des Frequenzumrichters entstehen können.

Für Anwendungen, die ein schnelles Bremsen erfordern, sollten zur Vermeidung von Überspannungen beim Anhalten eine Bremseinheit und ein Bremswiderstand hinzugefügt werden. Einige Niederspannungs-Frequenzumrichter verfügen bereits über eine integrierte Bremseinheit, sodass nur der Bremswiderstand angeschlossen werden muss.