FANDOM


Bei der Inverterisierung handelt es sich um eine Technologie, mit der man Motoren drehzahlgeregelt ansteuern kann. Dies bewirkt eine deutliche Steigerung der Energieeffizienz[1]. Die Hauptaufgabe des Inverters bzw. des Frequenzumrichters ist die Steuerung von Motordrehzahl und Motordrehmoment zur Anpassung an wechselnde Anforderungen.[2]

Entscheidende Vorteile der Inverterisierung

Längere Lebensdauer dank sanftem Motorstart, verbesserte Effizienz durch Erhöhung des Leistungsfaktors, sowie eine bessere Prozesssteuerung. Durch Reduzierung der Motordrehzahl lässt sich zudem Energie einsparen; eine Lüftungsanlage ist ein gutes Beispiel dafür. So kann z. B. die Drehzahl eines Motor von 100 auf 80 Prozent reduziert werden, wenn nicht so viel Luftstrom benötigt wird. Damit lassen sich 50 Prozent der Energie einsparen[2]. Weitere Vorteile sind ein niedrigere Geräuschpegel sowie geringere Vibrationen, da der Motor nicht mehr dauerhaft unter Volllast läuft und sanft gestartet werden kann.

Ihren Siegeszug verdankt die Inverterisierung der kostengünstigen Serienproduktion von intelligenten Leistungsmodulen (IPMs) und der einfacheren Integration in bestehende Designs. Aufgrund gesetzlicher Energieauflagen schreitet der Inverterisierungstrend bei Elektrogeräten wie z.B. Klimaanlagen rasant voran. In Japan hat die Inverterisierung von Waschmaschinen 2011[3] die 100-Prozent-Marke erreicht. Die Hersteller von Haushaltsgeräten in Südkorea waren die ersten, die das Inverterisierungskonzept in fast allen Produktreihen implementiert haben.

Prinzip und Grundkonzept

Ein Antrieb mit fester Drehzahl kennt nur zwei Zustände: den eingeschalteten und den ausgeschalteten Modus. Diese Systeme benötigen allerdings mehr Energie, da sie selbst dann unter Volllast laufen, wenn dies nicht erforderlich ist. Zudem müssen Antriebe mit fester Drehzahl so konzipiert sein, dass sie unter Volllast anlaufen können – eine Anforderung, die dem Ziel der Effizienzsteigerung zuwiderläuft. Umrichter zählen zu den Grundkomponenten von drehzahlvariablen Antrieben (Englisch: Variable Speed Drive, VSD), zu denen auch andere Komponenten wie Gleichrichter, Zwischenkreise und Steuereinheiten zählen.

Die Grundidee von Umrichtern für drehzahlvariable Antriebe ist einfach: Ein im Umrichter integrierter Mikrocontroller steuert die Motordrehzahl entsprechend der erforderlichen Gerätefunktion. In einem Kühlschrank beispielsweise sammeln Sensoren laufend Daten zu Temperatur, Feuchtigkeit und Motordrehzahl, damit der Kompressormotor, der das Kühlmittel verdichtet, reibungslos und effizient läuft. Auf Grundlage der gesammelten Daten optimiert der Mikrocontroller anschließend die erforderlichen Steuerbefehle. So wird die Motordrehzahl ständig angepasst und die Kühlschranktemperatur bleibt auf dem gewünschten Niveau. Das ist effizienter als den Motor ständig an- und auszuschalten.

Anwendungen

Die Inverterisierung wird für eine Vielzahl von Anwendungen in Haushaltsgeräte sowie in Industrieantrieben eingesetzt. In den Industrieländern sind bereits heute die meisten Haushaltsgeräte inverterisiert, z. B.: Klimaanlagen, Kühlschränke, Waschmaschinen, Lüfter, Staubsauger und Pumpen.

Einzelnachweise

  1. OLE, „IGBT Markets and Application Trends Report,“ 05 2013. (online), abgerufen am 3. Mai 2016.
  2. 2,0 2,1 C. TRUST, „Energy,“ CARBON TRUST, 03 2007. (online), abgerufen am 4. Mai 2016.
  3. D. Kithany, „Major Home Appliance Market Report,“ IHS, 2015.
Nutzung von Community-Inhalten gemäß CC-BY-SA , sofern nicht anders angegeben.