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Frequenzumrichter
Ventilatoren und Lüftungskonzepte zur Frequenzumrichterkühlung
Frequenzumrichter werden zur variablen Drehzahlregelung von Elektromotoren eingesetzt. Sie wandeln die definierte Frequenz und Spannung der elektrischen Energie in eine variable Frequenz und Spannung um. So lassen sich die Motoren, Maschinen und Anlagen sowohl in Drehzahl als auch Drehmoment genau an die Anforderungen der jeweiligen Anwendung anpassen, zudem kann hierdurch die Energieeffizienz der Motoren oder Anlagen verbessert werden.
Durch den allgemeinen Trend Anlagen und Prozesse immer weiter zu automatisieren, steigt die Nachfrage nach Frequenzumrichtern. Die Geräte werden in immer mehr Bereichen eingesetzt, um den Motorbetrieb und das mit dem jeweiligen Elektromotor verbundene System zu optimieren.
Die zunehmende Automatisierung und Digitalisierung in der Industrie, etwa kleiner und großer Prozessanlagen, hat dazu geführt, dass kontinuierlich nach besseren Technologien und Methoden gesucht wird, um die (Energie-)Effizienz der Produktionsanlagen zu steigern. Nicht nur in Großunternehmen, sondern auch in Geschäftsgebäuden, öffentlichen Gebäuden und kleinen Handwerksbetrieben ist der drehzahlgeregelte Elektromotor heute ein Standardelement.
Leistungsstarke Drehstrom-Asynchronmotoren und andere Motortechnologien wie Permanentmagnetmotoren oder Synchron-Reluktanzmotoren müssen oft mit Frequenzumrichtern gesteuert werden, da in vielen Fällen ein Direktanlauf über die Netzversorgung aufgrund des hohen Einschaltstromes nicht mehr möglich ist.
Das Leistungsspektrum von Frequenzumrichtern reicht von wenigen Watt bis hin zu mehr als 100 MW. Der Wirkungsgrad von Frequenzumrichtern liegt mittlerweile zwar in der Regel bei über 95 %, dennoch fällt immer ein gewisser Prozentsatz an Verlustleistung, typischerweise in Form von Wärme an. Diese Verlustwärme muss entweder durch natürliche Konvektion, Wasserkühlung oder Luftkühlung mithilfe von Ventilatoren abgeführt werden.
Zur Kühlung von Frequenzumrichtern bietet ZIEHL-ABEGG Ventilatoren von hoher Zuverlässigkeit, langer Lebensdauer und optimaler Energieeffizienz. Wir bauen und liefern Kühlungs- und Lüftungssysteme mit weltweit anerkannten Zertifizierungen für zahlreiche Anwendungen im gewerblichen und industriellen Bereich.
Hocheffiziente Lüftungs- und Kühlkonzepte für zeitgemäße Motorsteuerungssysteme
Systeme zur Regelung oder Veränderung der Drehzahl eines Elektromotors sind unter verschiedenen Bezeichnungen bekannt. Besonders häufig werden die Begriffe Frequenzumrichter (Frequency Converter, FC), Antrieb mit Drehzahlregelung (Adjustable Speed Drive, ASD), drehzahlveränderlicher Antrieb (Variable Speed Drive, VSD) und frequenzgesteuerter Antrieb (Adjustable Frequency Drive, AFD) verwendet. In diesem Bereich wird häufig der Begriff "Umrichter" verwendet. Außerdem wird zwischen LV-Drive (Low Voltage Drive) und MV-Drive (Medium Voltage Drive) unterschieden.
Die Energieeffizienz des Systems gewinnt nicht nur durch die immer strenger werdenden Normen an Bedeutung, sondern moderne Motortechnologien erfordern mittlerweile grundsätzlich eine hochentwickelte Regelung. Nur so ist in jedem Drehzahlbereich ein optimaler Betrieb möglich. Zudem ist die kontinuierliche Verbesserung der Energieeffizienz ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu umweltfreundlichen Technologien, die sich vor allem durch Energieeinsparung und optimale Energieausnutzung auszeichnen.
Herausforderungen bei der Frequenzumrichterkühlung
Weltweit werden Frequenzumrichter an verschiedenen Versorgungsnetzen betrieben. Daher müssen auch die zur Kühlung verwendeten Ventilatoren an verschiedenen Frequenzen und Spannungen betrieben werden können. Der breite Spannungsbereich der ZIEHL-ABEGG Ventilatoren, sowie die weltweit anerkannten Zertifizierungen der Produkte sorgen dafür, dass Sie mit den Ventilatorkonzepten stets auf Nummer sicher gehen und auf dem neuesten Stand der Technik bleiben.
Mit der energieeffizienten, leisen und zuverlässigen Ventilatortechnik unterstützen wir Sie gerne beim Aufbau und Betrieb hochautomatisierter Anlagen. Wir liefern einzelne Ventilatoren oder ausgereifte Komplettsysteme, die exakt zum Einsatzbereich und der jeweiligen Einbauumgebung passen.
Die absolute Zuverlässigkeit und Betriebssicherheit des Ventilators ist bei der Kühlung von Frequenzumrichtern besonders wichtig. Gerade bei größeren Antrieben mit höherer Leistung kann der Ausfall des Ventilators Sachschäden und Produktionsausfälle nach sich ziehen.
Da im Umrichter gerade beim Start schnell hohe Temperaturen an empfindlichen Bauteilen entstehen können, ist die Hochlaufzeit der Lüftungs- und Kühlanlage sehr wichtig. Ebenfalls kann eine Unterbrechung der Kühlung zu Schäden am Umrichter oder einer Leistungsreduzierung des Antriebs und damit zu Produktionsausfällen führen. Daher ist es wichtig, kritische Situationen der Kühlung zu erkennen, bevor es zu einem Ausfall kommt – hierfür bietet ZIEHL-ABEGG Lösungen an, die vom Kunden implementiert werden können. Um das Ausfallrisiko zu reduzieren, werden oft redundante Kühlsysteme eingesetzt – hierfür stellt ZIEHL-ABEGG passende Kommunikationsmodule bereit, um redundante Systeme exakt steuern zu können.
Ventilatoren und lufttechnische Systeme von ZIEHL-ABEGG für die Frequenzumrichterkühlung
Eine gebräuchliche Methode zur Kühlung von Frequenzumrichtern ist die Zwangsbelüftung. Dabei führen Ventilatoren kühle Luft über die heißen Bauteile und führen so die überschüssige Wärme ab.
Bei kleineren Frequenzumrichtern mit geringerer Übertragungsleistung, den LV- oder Low Voltage Drives, werden dazu oft kleine Axialventilatoren verwendet. Frequenzumrichter von größerer Bauart und höherer Übertragungsleistung, die sogenannten MV- oder Medium Voltage Drives, werden dagegen oft mit Radialventilatoren gekühlt. Diese fördern die Luft von unten nach oben durch den gesamten Umrichter und müssen daher hohe Differenzdrücke überwinden. Dazu werden die Ventilatoren entweder auf den Schränken bzw. Gehäusen der Frequenzumrichter montiert oder in den Frequenzumrichtern verbaut.
Das durchgängige bionische Ventilatorkonzept von ZIEHL-ABEGG garantiert höchste Zuverlässigkeit in jedem Spannungsbereich bei kompakter Bauweise, geringer Geräuschentwicklung und bester Energieeffizienz. Gerne beraten wir Sie über die für Ihren Anwendungsfall am besten geeigneten Ventilatoren und stehen Ihnen von der ersten Planung bis zur Wartung verlässlich und kompetent zur Seite.
Auch beim Retrofit bestehender Anlagen und geplanten Systemerweiterungen oder -verbesserungen ist ZIEHL-ABEGG ein starker, verlässlicher Partner. Wir liefern technisch ausgereifte und exakt an Ihre Anforderungen angepasste Produkte, Darüber hinaus überzeugen wir Kunden auf der ganzen Welt durch die Breite Produktauswahl, einen Service vor Ort und das beste Engineering bei allen notwendigen Anpassungen.
Produkt-Highlights für Frequenzumrichter*
* Diese ZIEHL-ABEGG Produkte, die als mögliche Lösungen für diese Anwendungen vorgeschlagen werden, haben rein informativen Charakter und dienen einer groben Orientierung. Folglich ist bezüglich einer konkreten Anwendung ein individueller Kontakt mit unseren technischen Vertriebsexperten notwendig und sinnvoll, damit im Hinblick auf die spezifischen Bedingungen die konkrete Verwendung geprüft und genehmigt werden kann.