Bosch Hochfrequenz-Industriewerkzeuge professionell blau Pagina 46
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46 | Hochfrequenztechnik | Leitfaden Hochfrequenztechnik Ein Leitfaden für den Anwender auslegung einer anlage für Hochfrequenzwerkzeuge: Ein Frequenzumformer, der an einem 400-V-Netz mit einem Sterndreieckschalter betrieben werden soll, muss unbedingt für 400 V im Dreieck ausgelegt sein. frequenzumformer mit Synchrongenerator Wenn ein derartiger Umformer nur für 230 V im Drei- Die technisch beste Lösung bei den Frequenzumfor- eck ausgelegt ist, kann er am 400-V-Netz nur direkt im mern stellt die Kombination aus Asynchronmotor und Stern, also ohne Sterndreieckschalter, eingeschaltet Synchrongenerator dar. Die Umformer sind Einwellen- werden. Dies ist bei der Auslegung einer neuen Anlage aggregate mit einem Asynchronmotor als Antriebs- unbedingt zu berücksichtigen. motor und einem bürstenlosen Innenpolgenerator mit angebautem Stromerzeuger. Parallelbetrieb von frequenzumformern Zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit der Gesamtanla- Die Spannungsdifferenz zwischen Leerlauf und Volllast ge und zum Ausgleich von Belastungsspitzen können beträgt bei kleinem Umformer und einem Leistungs- Frequenzumformer parallel geschaltet werden. Man faktor von cos φ = 0,6–0,9 nur ca. 3 %, bei großen erreicht damit eine optimale Anpassung an die einge- Umformern ca. 4 %. setzten Geräte. Bei Frequenzumformern mit Synchrongenerator können unterschiedliche Leistungsgrößen Die Synchronumformer sind unabhängig von Span- ohne besondere Vorkehrungen parallel betrieben nungsschwankungen im Primärdrehstromnetz und werden. gegen Kurzschluss gesichert. Die Nennspannung kann über ein Potenziometer angeglichen werden. Sie sind Blindstromkompensation außerdem wartungsfrei bis 20.000 Betriebsstunden. Jeder induktive Verbraucher ist mit einem induktiven Blindstrom behaftet, der keine effektive Arbeit leistet, Die Formel zur Berechnung der Sekundärfrequenz sondern nur die Leitungen belastet. Frequenzumformer lautet: und Hochfrequenzwerkzeuge sind ebenfalls induktive f2 = f1 · p2/p1 f1 = Primärfrequenz des Drehstromnetzes f2 = Sekundärfrequenz für HochfrequenzWerkzeuge p1 = Polpaarzahl des Antriebsmotors p2 = Polpaarzahl des Generators Verbraucher. Eine Kompensierung des Blindstroms auf der Sekundärseite des Umformers ist nur mit großem Aufwand durchzuführen, weil jedes Werkzeug einzeln kompensiert werden müsste. Je nach Anzahl und Leistung der einzelnen Hochfrequenzwerkzeuge ist mit einem Gesamtleistungsfaktor cos φ von 0,5–0,85 zu rechnen. Frequenzumformer mit einer Leistungsabgabe über 4 kVA sollten in der Regel nicht direkt, sondern mittels Auf der Primärseite des Frequenzumformers kann der Sterndreieckschalter in das Netz geschaltet werden. Leistungsfaktor cos φ erheblich verbessert werden, Bei direkter Einschaltung tritt ein kurzzeitiger Strom- wenn eine Kompensation des Magnetisierungsstroms stoß auf, der die Zuleitungen bei Umformern über von Antriebsmotor und Generator vorgenommen wird. 4 kVA zu stark belasten und die vorgeschalteten Siche- Durch Zuschalten von entsprechend bemessenen rungen auslösen könnte. Kondensatoren ist es möglich, die primärseitige Blindleistung des Umformers bei Leerlauf praktisch vollstän- Bei Anwendung der Sterndreieckschaltung wird der dig und bei Belastung so weit zu kompensieren, dass Stromstoß reduziert, da bei dieser, im Vergleich zur di- sich ein Leistungsfaktor größer als cos φ = 0,9 ergibt. rekten Schaltung, nur ein Drittel des Stroms fließt. Mit dem Sterndreieckschalter schaltet man die Wicklung des Antriebsmotors über Stern (Einschaltvorgang) auf Dreieck (Betriebsstellung).
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