Früher waren Ingenieure auf der ganzen Welt verzweifelt bemüht, die Funktionsweise von Maschinen zur höheren Effizienz und geringeren Energieverbrauch zu verbessern. Diese Maschinen, die sie ersetzen sollten, beschäftigten ihre Gedanken unaufhörlich. Nach intensiver Forschung und Entwicklung erfanden sie ein Gerät, das als Variable Frequency Device oder VFD bekannt ist. Es handelt sich um ein leistungsstarkes Werkzeug, da es Maschinen ermöglicht, intelligenter zu arbeiten.
Ein Gerät namens Variable Frequency verfügt über die Fähigkeit, die Geschwindigkeit zu variieren, mit der eine Maschine arbeitet. Für eine energieeffizientere Drehung passt ENERGY STAR® einfach den Stromverbrauch einer traditionellen Drehmethode an. Wenn eine Maschine hart arbeiten muss (wie öffnen/schließen), kann das VFD mehr Leistung senden, damit sie schneller geht. Das VFD reduziert den Stromverbrauch und somit auch die Belastung der Maschine, sodass sie nicht so hart arbeiten muss und langsamer laufen kann. Diese Geschwindigkeitsanpassung ist der Hauptgrund, warum VFDs in verschiedenen Berufen und Professionen so weit verbreitet sind.
Heutzutage haben Frequenzumrichter (VFDs) Maschinen in nahezu jedem Sektor revolutioniert, der auf Automatisierung setzt. In Fabriken können zum Beispiel Maschinen mit Frequenzumrichtern die Geschwindigkeit der Förderbänder anpassen, die Produkte auf ihrem Weg von einem Ort zum anderen transportieren. Wenn weniger Gegenstände auf dem Band sind, bewegt es sich dank des VFD sehr langsam. Andererseits, wenn viele Produkte vorhanden sind, wird das Band schneller getrieben, um die Nachfrage zu decken. Diese intelligente Anpassung spart nicht nur viel Strom, sondern sorgt auch dafür, dass die Maschinen länger halten, da sie nicht ständig mit maximaler Geschwindigkeit arbeiten.
Die VFD funktioniert basierend auf einem System aus 3 Hauptkomponenten, die gemeinsam arbeiten, um Dinge in Gang zu setzen. Dies ist die erste – der Rechteckiger. Der Grund dafür ist, dass es die Energie, die dein normaler Stecker bereitstellt, in etwas verwandelt, das du für VFDs brauchst, nämlich Gleichstrom (DC). Die nächste Komponente wird zur Speicherung dieses Stroms eingesetzt und wird als DC-Link bezeichnet. Der Wechselrichter – Kurzversion: Er wandelt den Gleichstrom zurück in Wechselstrom um und steuert, wie schnell deine Maschine läuft. Der Wechselrichter ist besonders wichtig, weil er das Tempo ändert, mit dem die Maschine läuft.
Energieeinsparung: Ein wahrscheinlich großer Grund für die Verwendung von VFDs ist, dass sie viel Strom sparen. Die VFD erreicht dies, indem sie die Geschwindigkeit einer Maschine ändert und da weniger Energie benötigt wird, um zu laufen, aber dennoch erstaunlich gut leistet. Dadurch sparen Unternehmen Geld bei ihren Stromrechnungen. VFDs verlängern auch die Lebensdauer von Maschinen. Maschinen, die in ihrer Geschwindigkeit variiert werden können, verschleißen weniger als solche, die ständig gleichmäßig betrieben werden müssen. Diese Flexibilität bedeutet weniger Wartung und Downtime. Außerdem können VFDs dazu beitragen, die Sicherheit von Maschinen zu verbessern, da sie programmierbar sind, um die Maschine im Falle eines Problems abzuschalten und Unfälle zu vermeiden.
Leistungselektroniken werden in einer Vielzahl von Geräten angewendet, mit denen wir im Alltag interagieren – wie zum Beispiel in Klimaanlagen zur Reduktion des Energieverbrauchs. Der Kompressor Ihres Klimageräts küühlt ab und wird grundsätzlich durch Leistungselektroniken zur Geschwindigkeitsregelung genutzt. Die Leistungselektronik regelt die Geschwindigkeit des Kompressors, sodass nur so viel Energie verbraucht wird, wie an einem bestimmten heißen Tag benötigt wird. Dadurch bleiben Stromrechnungen niedriger und die Klimaanlage arbeitet weniger unnötige Zyklen durch, was ihre Lebensdauer verlängern kann.
Leistungselektroniken werden auch in Pumpen eingesetzt, um den Fluss von Flüssigkeiten in Systemen verschiedener Industrien zu regulieren. Leistungselektroniken könnten die Geschwindigkeit der Pumpen anpassen, um genau zu steuern, wie viel Wasser zu einem bestimmten Zeitpunkt fließen muss, wie in Wasseraufbereitungsanlagen. Diese Operation spare Energie und verlängere die Lebensdauer der Pumpen, meistens mit wenigen Ausfällen oder notwendiger Wartung.
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