[ § 29 ] — Elektro-Wissen · Thema

Frequenzumrichter: Aufbau, U/f-Kennlinie und Auswirkungen auf das Netz.

5 Abschnitte · 3 Formeln · 3 Rechner

Ein Frequenzumrichter (FU) macht aus Netzspannung mit fester Frequenz eine Spannung mit veränderbarer Frequenz und Höhe. Damit lässt sich die Drehzahl eines Asynchronmotors stufenlos verstellen — etwa bei Ventilatoren, Pumpen und Förderbändern.

Abschnitt 01

Aufbau in drei Stufen

Der Gleichrichter wandelt Wechselspannung in Gleichspannung, der Zwischenkreis mit Kondensatoren glättet sie, der Wechselrichter erzeugt daraus durch schnelles Schalten (Pulsweitenmodulation) eine Ausgangsspannung mit gewünschter Frequenz.

Abschnitt 02

Drehzahl und U/f-Kennlinie

Die Drehzahl des Drehfelds ist n_s = 60 · f / p. Damit der magnetische Fluss im Motor konstant bleibt, wird die Spannung im Grundbereich proportional zur Frequenz verändert (U/f = konstant). Oberhalb der Nennfrequenz bleibt die Spannung gleich, der Motor arbeitet im Feldschwächbereich mit sinkendem Drehmoment.

Abschnitt 03

Energieeinsparung bei Lüftern und Pumpen

Bei Ventilatoren und Kreiselpumpen sinkt die Leistung näherungsweise mit der dritten Potenz der Drehzahl. Halbe Drehzahl bedeutet theoretisch nur etwa ein Achtel der Leistung — deshalb sind Umrichter in Lüftungsanlagen weit verbreitet.

Abschnitt 04

Auswirkungen auf die Installation

Abschnitt 05

Fazit

Der FU verstellt die Drehzahl über die Frequenz und spart bei Strömungsmaschinen viel Energie. In der Installation müssen Oberschwingungen, Ableitströme, RCD-Typ und EMV berücksichtigt werden — maßgeblich sind die Herstellerunterlagen.

[ § F ] — FAQ

Häufige Fragen.

Häufige Fragen zum Thema Frequenzumrichter: Aufbau, U/f-Kennlinie und Auswirkungen auf das Netz.

  • Weil die Leistung von Ventilatoren näherungsweise mit der dritten Potenz der Drehzahl sinkt. Schon eine kleine Drehzahlreduktion senkt den Verbrauch deutlich.