Hvad er en inverter?

En frekvensomformer, også kendt som en AV-omformer eller en frekvensomformer (VFD), er en type motorstyring, der bruges til at regulere hastigheden og drejningsmomentet på en elmotor. Den er normalt placeret mellem strømforsyningen og motoren. [1]

En inverter består af flere nøglekomponenter, der arbejder sammen. Disse komponenter omfatter effekt-halvledere, en styreenhed, en ensretter, en DC-bus og en udgangs-inverter.

Effekthalvlederne spiller en afgørende rolle i omformningen af indgående vekselstrøm til jævnstrøm, som derefter lagres i DC-bussen. Styreenheden styrer driften af inverterdrevet og overvåger forskellige parametre såsom hastighed, strøm og spænding. Den justerer også udgangsfrekvensen og spændingen for at opnå den ønskede motorhastighed og det ønskede drejningsmoment.

Ensretteren er ansvarlig for at omdanne den indkommende vekselstrøm til jævnstrøm, som derefter lagres i jævnstrømsbussen. Denne lagrede energi bruges til at drive udgangsomformeren, som omdanner jævnstrømmen tilbage til vekselstrøm ved den ønskede frekvens og spænding for at styre motorhastigheden.

Ud over disse hovedkomponenter kan et inverterdrev også omfatte yderligere funktioner såsom bremse modstande, filtre og kommunikationsgrænseflader til tilslutning til eksterne enheder.

Frekvensomformere anvendes i en lang række applikationer på tværs af forskellige brancher. Anvendelsen af en frekvensomformer til at regulere en motors hastighed og acceleration udvider dens anvendelsesmuligheder i forhold til en motor, der kører med konstant hastighed. [2] De findes ofte i fremstillingssektoren, hvor de bruges i transportbåndssystemer, pumper, ventilatorer og kompressorer til at styre hastigheden og drejningsmomentet på elmotorer. I bilindustrien anvendes inverterdrev i samlebånd og robotsystemer for at give præcis kontrol over motorhastighed og position. De bruges også i HVAC-systemer til at regulere hastigheden på luftbehandlingsanlæg og køleanlæg, hvilket forbedrer energieffektiviteten og reducerer driftsomkostningerne.

I sektoren for vedvarende energi spiller inverterdrev en afgørende rolle i omdannelsen af jævnstrøm (DC) fra solcellepaneler eller vindmøller til vekselstrøm (AC) til brug i hjem og virksomheder. De bruges også i netforbundne og netuafhængige systemer til at styre strømmen og sikre en stabil strømforsyning.

Derudover anvendes inverterdrev i skibs- og luftfartsindustrien til at styre fremdrivningssystemerne på skibe og fly samt i trækkraftanvendelser såsom elektriske tog og sporvogne. I erhvervs- og boligsektoren anvendes de i elevatorer, rulletrapper og garageportåbnere for at sikre jævn og pålidelig bevægelseskontrol.

Den væsentligste forskel mellem et direkte drev og et frekvensomformerdrev ligger i den måde, de styrer en elmotors hastighed på.

Et direkte drev er en enkel opsætning, hvor motoren er forbundet direkte til belastningen uden nogen mellemliggende transmission. Dette betyder, at motorhastigheden er direkte proportional med belastningens hastighed. I et direkte drev kører motoren med en konstant hastighed, og belastningen justeres, så den passer til denne hastighed. Direkte drev bruges ofte i applikationer, hvor præcis hastighedsstyring ikke er nødvendig, såsom ventilatorer og pumper.

Med hensyn til ydeevne tilbyder en frekvensomformer en række fordele i forhold til et direkte drivsystem. For det første muliggør den bedre energieffektivitet ved at tilpasse motorhastigheden til belastningskravene i stedet for at køre med konstant hastighed uanset belastningen. Dette kan resultere i betydelige energibesparelser, især i applikationer hvor belastningen varierer over tid.

Derudover giver et frekvensomformerdrev mulighed for en jævnere og mere præcis hastighedsregulering, hvilket gør det velegnet til anvendelser, der kræver høj nøjagtighed, såsom CNC-maskiner og transportbåndssystemer. Muligheden for gradvist at øge eller reducere motorhastigheden mindsker også slitage på motoren og andre mekaniske komponenter, hvilket forlænger deres levetid.

Frekvensomformere er blevet stadig mere populære i forskellige brancher på grund af de mange fordele, de byder på. Disse omfatter:

1. Energibesparelser – Frekvensomformere kan bidrage til energibesparelser ved at regulere motorens hastighed i henhold til belastningskravene, hvilket resulterer i et reduceret strømforbrug
2. Reduceret mekanisk belastning – Ved at regulere hastigheden og drejningsmomentet kan frekvensomformere bidrage til at reducere den mekaniske belastning på udstyret, hvilket resulterer i længere levetid og lavere vedligeholdelsesomkostninger
3. Forbedret styring – Frekvensomformere giver præcis styring af motorens hastighed og drejningsmoment, hvilket muliggør bedre processtyring og forbedret produktkvalitet
4. Blød start og stop – Frekvensomformere muliggør blød start og stop af motoren, hvilket reducerer slitage på udstyret og minimerer strømstød
5. Fleksibilitet – Frekvensomformere kan justeres til forskellige belastningsforhold, hvilket giver fleksibilitet i forskellige applikationer og processer
6. Pladsbesparende – Frekvensomformere er kompakte og kræver mindre plads sammenlignet med traditionelle motorstyringsenheder, hvilket gør dem velegnede til installationer med begrænset plads

1. Inverter Drive Systems. (u.d.). Hvad er en inverter? Hentet den 30. juli 2024 fra: https://www.inverterdrivesystems.com/abb-products/abb-drives/what-is-an-inverter
2. OMRON Industrial Automation. (u.d.). Invertere. Hentet den 30. juli 2024 fra: https://www.ia.omron.com/support/guide/9/introduction.html#:~:text=En%20inverter%20styrer%20frekvensen,anvendelsesmulighederne%20for%20motoren%20begrænset.