Steuerungstechnik Drehstrom-Regelverfahren sorgen für präzisen Rundlauf

Gleichstrommotoren, die gewartet werden müssen, waren bis in die 70er Jahre des vergangenen Jahrhunderts die vorherrschende elektronische Möglichkeit, Antriebe stufenlos zu regeln. Mit Umrichtern rückten Drehstrommotoren wie der wartungsfreie Asynchronmotor in den Mittelpunkt bei Industrieanwendungen.

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SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG

Für Drehstrommotoren wurden seit den späten 70er-Jahren des vergangenen Jahrhunderts viele Regelverfahren entwickelt, für die es zahlreiche Begriffe gibt. Bei SEW-Eurodrive heißen sie beispielsweise CFC (Current Flux Control), U/f-Steuerung (Spannungs/Frequenz-Steuerung), VFC (Voltage Flux Control), Servo-Regelung.

Frequenzumrichter decken breites Anwendungsspektrum ab

Um Klarheit in die Vielfalt der Bezeichnungen und Abkürzungen zu bringen, beleuchtet dieser Beitrag (fast) ohne Mathematik grundlegende Eigenschaften von Regelverfahren am Beispiel der SEW-Frequenzumrichter. Sie decken das Leistungs- und Anwendungsspektrum vom einfachen Standard bis zu höchsten technischen Anforderungen ab.

Bis in die 70er-Jahre bildete der Gleichstrommotor praktisch die einzige Möglichkeit, in Industrieanwendungen Drehzahl und Drehmoment stufenlos zu regeln. Aus regelungstechnischer Sicht wäre er eigentlich der ideale Antrieb, wenn der mechanische Kommutator nicht wäre. Der klassische Gleichstrommotor ist verschleißanfällig. Er zieht somit nicht nur mechanische Lasten, sondern auch Servicekosten nach sich.

Asynchronmotor sticht Gleichstrommotor aus

Wesentlich robuster – und praktisch wartungsfrei – zeigt sich dagegen der Asynchronmotor (ASM). Aber er ließ sich bei Weitem nicht so einfach regeln. Vor allem, als die (Drehstrom-)Regelungstechnik und Leistungselektronik noch in den Kinderschuhen steckten: Zu einer Zeit, als es noch keine digitalen Signalprozessoren gab und Power-Mosfet (Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor) sowie IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) bestenfalls als Gedanken auf dem Papier existierten.

Heute sind gesteuerte und geregelte Drehstromantriebe in der Antriebstechnik nicht mehr wegzudenken. Nach wie vor weisen sie die höchsten Zuwachsraten innerhalb der elektrischen Antriebstechnik auf.

Mit Umrichtertechnik Spannung und Frequenz verstellen

Unkomplizierte Anwendungen wie Pumpen, Lüfter oder einfache Fördertechnik bilden die Domäne für Umrichter mit Spannungs/Frequenz-Steuerung. Sie ist das traditionelle Verfahren zum Antreiben von Drehstrommotoren mit mittlerer Dynamik.

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