Frequenzumrichter
Frequenzumrichter -* Frequency Inverter / Frequency Converter / Frequency Changer => sind Betriebsmittel auf Basis leistungselektronischer Halbleiterbauelemente, die im Schaltbetrieb, d. h. nur im Durchlasszustand oder im Sperrzustand arbeiten. Sie haben speziell in drehzahlstellbaren Drehstromantriebssystemen die Aufgabe, aus einer ein-oder dreiphasigen Netz-Wechselspannung konstanter Frequenz und Amplitude eine in der Regel dreiphasige Spannung veränderlicher Frequenz und Spannungsamplitude zur Speisung eines Drehstrommotors [Synchron- oder Asynchronmotor] zu erzeugen.
Der Zeitverlauf der vom Umrichter gelieferten Spannungen und Ströme muß dabei weitestgehend sinusförmig sein, da Strom-Oberschwingungen zu stärkerer Erwärmung des Motors und erhöhter Geräuschbildung führen und Spannungs-Oberschwingungen andere parallel arbeitende Verbraucher störend belasten. Im Übrigen genügt das Antriebsverhalten umrichtergespeister Drehstrommotoren höchsten Ansprüchen. Auch die Integration von Sicherheitsfunktionen direkt in die Umrichter ist möglich und bietet viele Vorteile. Frequenzumrichter werden heute in einem Leistungsbereich von wenigen - Watt bis zu 100 MW im Mittelspannungsbereich gebaut. Umrichter kleinerer Leistung [kW-Bereich] sind oftmals direkt auf den Motor montiert Frequenzumrichtermotoren. Sehr kompakte Umrichterbauformen erlaubt die Flüssigkeitskühlung.
Ihre Grundstruktur ist aber in allen Fällen sehr ähnlich. Das heißt, sie bestehen in den meisten Fällen aus einem Netzgleichrichter, der die Ein- oder Dreiphasenspannung des Netzes in eine meist konstante Gleichspannung umwandelt, einem Gleichspannungs-Zwischenkreis mit einem größeren Kondensator, um die Spannung zu glätten und einem Wechselrichter, der die Gleichspannung des Zwischenkreises in eine frequenzveränderliche dreiphasige Ausgangsspannung umsetzt. Technologisch bedingt können dabei das Versorgungsnetz und andere parallel arbeitende Verbraucher mitleitungsgebundenen und auch feldgebundenen Störgrößen belastet werden.
Wesentliche Gegenmaßnahmen sind der Einsatz von Netzentstörfiltern gegen Stromoberwellen, von Funkentstörfiltern gegen leitungsgebundene HF-Störgrößen im Frequenzbereich bis 30 MHz, die Unterbringung des Umrichter in einem metallischen Schaltschrank sowie geschirmte Motorleitungen mit HF-gerecht beidseitig aufgelegten Kabelschirm zum Schutz der Umgebung vor Störabstrahlungen.