Antriebssteuerung

Richtige Auswahl bei Frequenzumrichtern spart Kosten während des Betriebs

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Bild 2: Beim Wirkungsgrad ist der Aufbau der Geräte zu beachten. So berücksichtigen Angaben zum Wirkungsgrad bei integrierten Filtern diese bereits, während zusätzliche Filter zu einem schlechteren Gesamtwirkungsgrad führen.Bilder: Danfoss (Archiv: Vogel Business Media)

Bei den Möglichkeiten einer elektronischen Drehzahlregelung gilt es aber, genau zu planen und zu analysieren, welche Kosten sinken und welche vielleicht sogar steigen. Zur Vermeidung unwirtschaftlicher und kontraproduktiver Maßnahmen empfiehlt sich daher, sowohl technische wie auch kommerzielle Investitionsentscheidungen zu prüfen.

Kosten über den gesamten Lebenszyklus prüfen

Nicht immer ist die Lösung mit den geringsten Beschaffungskosten auch über den gesamten Lebenszyklus betrachtet die günstigste Variante. Weil die Investitionskosten nur etwa 10% der gesamten Lebenskosten eines Frequenzumrichters ausmachen, der weitaus größte Teil aber auf den Energieverbrauch im laufenden Betrieb entfällt, sind der Wirkungsgrad des Geräts und Funktionen wie Energiesparmodus oder automatische Energieoptimierung für den Anwender äußerst interessant. Denn damit spart er – langfristig betrachtet – bares Geld.

Und auch Folgekosten, wie beispielsweise für die Klimatisierung eines Schaltschranks oder elektrischen Betriebsraums, lassen sich so senken. Denn die billigste Energie ist die, die der Anwender erst gar nicht braucht.

Automatische Energieoptimierung

Bei Anwendungen, die keine schnellen Lastwechsel beinhalten, kann der Anwender die automatische Energieoptimierung anwenden (Bild 1), die einige Hersteller, wie beispielsweise Danfoss, in ihren Geräten bieten. Der Frequenzumrichter fährt dabei die Motormagnetisierung auf ein Minimum herunter, was Energie spart.

Die Herausforderung dieser Technik liegt darin, das energetisch optimale Verhältnis zwischen dem Magnetisierungsstrom und dem Rotorstrom zu ermitteln. Bei sprunghaften Laststößen benötigt der Umrichter allerdings möglicherweise etwas länger, um nachzuregeln. Im schlechtesten Fall bleibt der Motor stehen.

Automatische Energieoptimierung bewährt sich bei langsamen Regelungen

Bewährt haben sich die Funktionen bei allen langsameren Regelungen, wie sie bei Pumpen und Lüftern üblich sind. Bei anderen Anwendungen ist der praktische Test der einzige Weg, zu prüfen, ob es möglich ist, diese Funktion zu nutzen.

Beim Vergleich von Wirkungsgraden gibt es auf den ersten Blick keine großen Unterschiede zwischen verschiedenen Geräten. Aber ist dem wirklich so? Haben zwei der Leistung und dem Wirkungsgrad nach identische Geräte (mit 100 kW und einem Wirkungsgrad von 98%) die gleichen Verluste?

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