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Dieser Abschnitt bietet einen Überblick über Frequenzumwandler sowie ihre Anwendungen und Funktionsweisen. Werfen Sie auch einen Blick auf die Liste der 7 Hersteller von Frequenzumwandler und deren Firmenranking.
Ein Frequenzumformer ist ein Gerät, das eine empfangene Frequenz in eine beliebige Frequenz umwandelt.
Die Frequenz, auch Schwingungsfrequenz genannt, ist der Wert, der angibt, wie oft ein elektrischer Strom oder eine Radiowelle ihre Wellen in einer Sekunde wiederholt. Elektrischer Strom kann Gleichstrom oder Wechselstrom sein, aber die Stromversorgung in Haushalten und Fabriken ist grundsätzlich eine Wechselstromquelle, die Strom mit einer festen Frequenz liefert.
Manche Maschinen benötigen jedoch eine höhere oder niedrigere Frequenz als das Stromnetz. In solchen Fällen werden Frequenzumformer eingesetzt, um die Frequenz in eine beliebige Frequenz umzuwandeln.
Frequenzumformer werden eingesetzt, wenn man Frequenzen ändern möchte. Beispiele sind Haushaltsgeräte und Fabriken in Übersee.
Die Frequenz ist in verschiedenen Regionen unterschiedlich. Frequenzumformer werden oft so installiert, dass sie in verschiedenen Regionen auf die gleiche Weise verwendet werden können.
Darüber hinaus benötigen einige Werkzeugmaschinen Nieder- oder Hochfrequenzstromversorgungen, die von einer 50-Hz- oder 60-Hz-Stromversorgung auf die erforderliche Frequenz umgestellt werden.
Frequenzumformer können durch Anlegen eines Stroms in jede beliebige Frequenz umwandeln. In Frequenzumformern werden Wechselrichter und Konverter eingesetzt.
Ein Wechselrichter ist ein Gerät, das Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt, während ein Konverter Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt.
Indem der Strom durch eine Wandlerschaltung geleitet wird, wird der ursprüngliche Wechselstrom in Gleichstrom umgewandelt. Da der Wechselstrom eine Sinuswelle ist, gibt es positive und negative Werte, die jedoch beide als positive Werte entnommen werden können, indem durch die Dioden im Wandlerkreis eine Vollwellengleichrichtung bewirkt wird.
Der entnommene Strom wird dann durch einen Kondensator geleitet. Er wird durch wiederholtes Laden und Entladen geglättet, um einen glatten Gleichstrom zu erzeugen.
Schließlich wird der Strom durch eine Wechselrichterschaltung geleitet, um einen Wechselstrom zu erzeugen, der auf eine beliebige Frequenz geändert wird. Inverterschaltungen enthalten Transistoren, die durch Anpassung der Ein- und Ausschaltintervalle Wellen mit unterschiedlichen Frequenzen erzeugen können.
Die Pulsweitenmodulation wird häufig in Wechselrichterschaltungen verwendet. Die PWM (Pulse Width Modulation) steuert eine bestimmte Leistung durch die Steuerung des Ein-/Ausschaltverhältnisses der Schalter.
Diese Steuerung ermöglicht eine geringe Leistungsaufnahme und Miniaturisierung. In einer Wechselrichterschaltung kehrt sich die Richtung des durch die Last fließenden Stroms um, wenn der Schalter ein- und ausgeschaltet wird. Diese Technik, die sogenannte Schalttechnik, wird zur Erzeugung von Wechselstrom verwendet.
Eine PWM-Steuerungsmethode ist die Dreieckwellenvergleichsmethode. Beim Dreieckwellenvergleichsverfahren wird eine Sinuswelle (Wechselstrom) mit der zu realisierenden Frequenz in einen Operationsverstärker eingegeben und mit den Hoch- und Tiefstwerten einer dreieckförmigen Welle, dem sogenannten Träger, verglichen.
Wenn die Sinuswelle größer als der Träger ist, schaltet das Schaltsteuersignal auf EIN. Ist der Wert der Sinuswelle hingegen kleiner als der des Trägers, wird das Signal ausgeschaltet. Durch Wiederholung dieses Vergleichs kann das Schaltsteuersignal, die Pulswelle, ausgegeben werden.
Eine Wechselspannung wird durch das Schalten einer Gleichspannung mit Hilfe eines Halbleiterschaltelements wie z. B. eines Thyristors erzeugt.
Thyristoren, die auch in Frequenzumformern eingesetzt werden, bestehen aus einer Diode mit einem Gate-Anschluss. Die Diode sorgt dafür, dass der Strom nur in eine Richtung fließen kann.
Die Gateklemme hat die Aufgabe, das Öffnen und Schließen des Stromkreises zu steuern und in Kombination mit der Diode können die Richtung und die Leistung des Stroms gesteuert werden.
Als Ventil (Gleichrichter) wird ein Gerät bezeichnet, das durch die Reihen- oder Parallelschaltung mehrerer Thyristorelemente ausreichend hohe Spannungen aushalten kann und die erforderliche elektrische Leistung aufweist.
Früher waren Thyristorventile luftisoliert und windgekühlt oder ölisoliert und ölgekühlt, aber in den letzten Jahren haben sich luftisolierte und wassergekühlte Ventile durchgesetzt, die leichte Direktlichtbogen-Thyristorelemente mit hoher Kapazität verwenden.
*einschließlich Lieferanten etc.
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|---|---|---|
| 1 | ROTON PowerSystems GmbH | 33.3% |
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| 3 | EPA GmbH | 16.7% |
| 4 | ADM electronic GmbH | 16.7% |
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