Anbieter von Frequenzumrichter-Zubehör weisen darauf hin, dass es universelle und Vektor-Frequenzumrichter gibt. Beide Typen sind zwar einsetzbar, unterscheiden sich aber dennoch. Die folgende Analyse verdeutlicht, warum Vektor-Wechselrichter teurer sind als herkömmliche Wechselrichter.
Es gibt zwei Unterschiede zwischen Vektor- und herkömmlichen Frequenzumrichtern. Erstens bieten sie eine hohe Regelgenauigkeit und zweitens ein hohes Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen. Sie können ein Drehmoment von 150 % bis 200 % des Nenndrehmoments abgeben. Die Vektorregelung basiert auf der Zerlegung des Motorstroms in D-Achsen- und O-Achsenstrom. Der D-Achsenstrom ist der Erregerstrom, der O-Achsenstrom der Drehmomentstrom. Durch die Trennung und Steuerung von D- und O-Achse kann der Motor ein höheres Anlaufdrehmoment erzielen. Vektor-Frequenzumrichter werden in Vor-Ort-Anlagen zum Anfahren schwerer Lasten eingesetzt, beispielsweise bei Hochleistungsförderbändern, Aufzügen usw. Würde man in solchen Fällen einen herkömmlichen Frequenzumrichter verwenden, wäre das Ausgangsdrehmoment bei zu hoher Anlauflast unzureichend, der Motor könnte nicht anlaufen und es würden Fehler wie Motorblockierung oder Überstrom des Frequenzumrichters gemeldet.
Die Ansteuerung herkömmlicher Pumpen kann mit Gebläsepumpen oder herkömmlichen Pumpen erfolgen. Die Wahl von Vektorpumpen ist nicht erforderlich, da diese sehr teuer sind. Hinsichtlich der Parametereinstellungen sind alle Pumpen sehr ähnlich. Es gibt keinen Unterschied.
Vektorregelung wird beispielsweise auch als Geschwindigkeitsregelung bezeichnet. „Aus der wörtlichen Bedeutung lassen sich einige Unterschiede erkennen.“
V/F-Regelung: Dies entspricht dem Fahren mit konstantem Gaspedalstand, wobei sich die Geschwindigkeit jedoch ändert! Die Straße, auf der Autos fahren, ist uneben, daher ändert sich auch der Straßenwiderstand. Bergauf verringert sich die Geschwindigkeit, bergab erhöht sie sich, richtig? Beim Frequenzumrichter entspricht die Frequenzeinstellung der Gaspedalstellung während der Fahrt, während die Gaspedalstellung bei der V/F-Regelung fixiert ist.
Vektorregelung: Sie hält die Fahrzeuggeschwindigkeit konstant und verbessert die Geschwindigkeitsregelungsgenauigkeit in Abhängigkeit von Straßenverhältnissen, Widerstand, Steigungen, Gefällen und anderen Faktoren. Unabhängig von Steigungen, Gefällen oder verändertem Straßenwiderstand muss die Drosselklappenöffnung also ständig angepasst werden, um die Geschwindigkeit beizubehalten. Stimmt das? Ich sagte doch gerade, der Geschwindigkeitsvorgabewert entspräche der Drosselklappenöffnung und sei unverändert. Wie passt sich dann die Drosselklappenstellung dem Straßenwiderstand an?
Wird als Regelungsmethode die Vektorregelung gewählt, aktiviert die CPU im Wechselrichter diese spezielle Funktion! Durch die Rückmeldung von Änderungen des Motorstroms und die Verwendung einer festen Programmformel innerhalb der CPU kann der interne PID-Regler das Öffnen und Schließen bestimmter Gaspedale (Motoreinlass) basierend auf der aktuellen Gaspedalöffnung erhöhen oder verringern.
Daher scheint der Öffnungsgrad des Gaspedals bei V/F-Regelung und Vektorregelung zunächst unverändert zu bleiben. Tatsächlich ändert sich der Öffnungsgrad bei V/F-Regelung jedoch nicht, während er sich bei Vektorregelung ändert (er wird entsprechend dem ursprünglichen Öffnungsgrad angepasst). Nur so lässt sich die Fahrzeuggeschwindigkeit möglichst konstant halten.