Inleiding
7
0 Inleiding
De definitie van een frequentieomvormer (FC – frequency converter) (of
frequentieomvormer) luidt: een elektronisch apparaat dat de frequentie van
wisselstroom (AC) omzet naar een andere frequentie. Van oudsher waren deze apparaten
elektromechanische machines (combinatie van motor en generator). Deze worden
soms aangeduid als "dynamische" FC's. Met de komst van halfgeleiderelektronica werd
het mogelijk om volledig elektronische FC's te bouwen, die vaak worden aangeduid als
"statische" FC's (geen bewegende delen).
Hoewel het principe van het omzetten van een vaste netspanning en -frequentie
naar variabele waarden praktisch ongewijzigd is gebleven, zijn er veel verbeteringen
doorgevoerd sinds de eerste FC's, die gebruikmaakten van thyristoren en analoge
technologie, tot aan de huidige microprocessorgestuurde, digitale apparaten.
Vanwege de voortdurend toenemende automatisering in de industrie is er een
constante vraag naar meer geautomatiseerde regelingen en gestaag toenemende
productiesnelheden, waardoor er voortdurend betere methoden voor verdere verbetering
van het rendement van productie-installaties worden ontwikkeld.
Tegenwoordig vormt de door een FC geregelde driefasemotor een standaardelement
in alle geautomatiseerde procesinstallaties, en in commerciële en openbare
gebouwen. Hoogefficiënte inductiemotoren, maar met name motorontwerpen zoals
permanentmagneetmotoren, EC-motoren en synchrone reluctantiemotoren, vereisen
een regeling met FC's. Veel motoren kunnen niet eens werken wanneer ze rechtstreeks
op een standaard 3-fasevoeding zijn aangesloten.
0.1 Toerenregeling van elektromotoren
Er worden verschillende termen gebruikt voor systemen die het toerental van
elektromotoren kunnen regelen of wijzigen. De meest gangbare zijn:
• Frequentieomvormer (FC – frequency converter)
• Omvormer met variabel toerental (VSD – variable speed drive)
• Toerenregelaar (ASD – adjustable speed drive)
• Frequentieomvormer (AFD – adjustable frequency drive)
• Aandrijving met instelbare frequentie (VFD – variable frequency drive)
Terwijl de termen VSD en ASD verwijzen naar een toerenregeling in algemene zin,
verwijzen AFD en VFD rechtstreeks naar het aanpassen van de voedingsfrequentie
van een motor. In deze context wordt ook de afkorting "drive" gebruikt. In dit boek
wordt de term frequentieomvormer (of FC) veel gebruikt. Deze term verwijst naar het
vermogenselektronicadeel van de apparatuur en de ondersteunende componenten
zoals stroomsensoren, I/O's en mens-machine-interface (MMI).