Stap 4: Praktische aspecten van de selectie
van frequentieregelaars
Basisontwerp
In de praktijk selecteren ontwerpers en
gebruikers de frequentieregelaars puur op
basis van het nominale vermogen in
kilowatt. Frequentieregelaars moeten
altijd geselecteerd worden op basis van
de werkelijke nominale motorstroom bij
het zwaarste belastingspunt. Dit selectie-
criterium is betrouwbaarder aangezien
het geleverde mechanisch vermogen
afhankelijk is van de mechanische
asbelasting en niet van het toegevoerde
elektrisch vermogen.
Het rendement van de elektromotor
wordt buiten beschouwing gelaten. Het
nominaal vermogen van frequentierege-
laars (in kilowatt) wordt gebaseerd op het
nominaal vermogen P
van 4-poolmo-
nom
toren.
Motoren met hetzelfde nominaalvermo-
gen kunnen verschillende nominaalstro-
men hebben, afhankelijk van de motor-
fabrikant en de rendementsklasse. De
nominaalstroom van een 11 kW motor
kan bijvoorbeeld variëren van 19,8 A tot
22,5 A.
Opmerking: Een 11 kW VLT® AQUA Drive-
frequentieregelaar heeft een nominale
stroom van 24 A. Hierdoor is voldoende
reserve beschikbaar om een motor aan
te drijven met een nominaal vermogen
van 11 kW.
Alleen de nominale stroom is echter niet
voldoende om het elektrisch vermogen te
bepalen dat aan de motor toegevoerd kan
worden. De frequentieregelaar moet ook
voldoende motorspanning kunnen
leveren. Bij een netspanning van 400 V
betekent dit dat er ook 400 V op de
motorklemmen moet zijn bij 50 Hz. Er
zijn nog steeds frequentieregelaars op
de markt die dit niet kunnen realiseren.
De uitgangsspanning neemt af door de
spanningsvallen in de filters, smoorspoe-
len en motorkabel. Als de uitgangsspan-
ning bijvoorbeeld tot 390 V zakt, heeft de
motor meer stroom nodig om het vereiste
vermogen te produceren. Naarmate de
verliezen kwadratisch met de stroom
toenemen, wordt de motor steeds
warmer, waardoor de levensduur afneemt.
Uiteraard moet de gebruiker de toegeno-
men stroomvraag ook bij het ontwerp in
aanmerking nemen.
Opmerking: Een speciaal modulatie-
principe wordt in de VLT® AQUA Drive
gebruikt om de volledige motorspanning
te leveren. Zelfs met 10% onderspanning
aan de netzijde kunnen de nominale
motorspanning en het nominale
motorkoppel worden gehandhaafd.
Constant of variabel koppel
De door de motor aangedreven belasting
is de sleutelfactor voor de selectie van de
juiste frequentieregelaar. Er moet
onderscheid worden gemaakt tussen
belastingen waarvan het koppel kwadra-
tisch stijgt met toenemend toerental
(zoals centrifugaal pompen en ventilato-
ren) en belastingen die over het gehele
werkgebied een hoog koppel van de
motor kunnen vragen, zelfs bij lage
snelheden, zoals Roots blowers.
De meeste aandrijvingen in drinkwater-
en afvalwaterinstallaties hebben een
belastingkarakteristiek waarbij de
belasting kwadratisch toeneemt met het
toerental tot het nominaal koppel wordt
bereikt. Om in deze belastingsomstandig-
heden een optimaal rendement te
behalen, levert de frequentieregelaar een
motorspanning die kwadratisch toeneemt
met de rotatiefrequentie van het draaiveld
in de elektromotor, en daarmee ook met
het toerental.
In toepassingen met constant koppel zijn
er vaak ook eisen voor wat betreft het
losbreekkoppel of acceleratie. In een
dergelijke situatie moet de frequentie-
regelaar tijdelijk extra vermogen aan
de motor kunnen leveren, boven het
nominale motorkoppel. In toepassingen
waar geen startkoppel nodig is dat
aanzienlijk hoger is dan het nominale
motorkoppel is een relatief geringe
overbelastbaarheid over het algemeen
voldoende.
Roots blowers die onbelast opstarten
hebben hierbij voldoende aan 110%
van het nominaal motorkoppel.
Noot: Verdringerpompen, Roots
blowers en compressoren worden niet
geclassificeerd als stromingsmachines.
Vanwege het werkingsprincipe van
deze werktuigen moeten frequentie-
regelaars voor deze toepassingen
gedimensioneerd worden als
"constant koppel"-toepassingen.
41