Energieeffiziente Regelung von Drehstromantrieben mit Frequenzumrichter

Die frequenzumrichtergespeiste Asynchronmaschine ist das Standard-Antriebskonzept in industriellen Anlagen. Dabei wird die Asynchronmaschine üblicherweise mit konstantem Magnetfluss betrieben. Wirkungsgrad und Leistungsfaktor erreichen zwar bei Nennbelastung ein Maximum, verschlechtern sich jedoch im Teillastbetrieb erheblich. Es wird untersucht, inwieweit der Wirkungsgrad und der Leistungsfaktor einer Asynchronmaschine im Teillastbetrieb durch Reduzierung des Magnetflusses verbessert werden können. Hierzu wird ein Berechnungsmodell entwickelt, dass ausgehend von den Motorparametern das Optimierungspotenzial für Motoren unterschiedlicher Leistungsklasse ermittelt. Die berechneten Werte werden durch Messungen an ausgewählten Motoren verifiziert. Basierend auf den Motorparametern wird eine lastabhängige Regelung des Magnetflusses entwickelt, so dass die Kupfer- und Eisenverluste in Stator und Rotor auf ein Minimum reduziert werden.