Erfahren Sie, wie Sie Ihre Pumpe mit einem frequenzvariablen Antrieb (VFD) von einer Pumpe, die mit einer Geschwindigkeit (einer einzigen Fördermenge) arbeitet, in eine Pumpe verwandeln können, die mit variablen Geschwindigkeiten (verschiedenen Fördermengen) arbeiten kann, ohne dass ein Getriebe oder ein anderer Elektromotor erforderlich ist. Der Einbau eines VFD hat neben der Drosselung des Förderstroms noch weitere Vorteile. Durch den Einbau eines VFD kann der Stromverbrauch der Pumpe gesenkt werden, wodurch die Betriebskosten der Pumpe sinken. Dies kann zu großen Einsparungen führen und die Betriebskosten senken. Ein weiterer Vorteil eines VFD ist, dass eine Pumpe mit anderen programmierbaren Pumpensteuerungskomponenten wie der Smart Pump Technology ausgestattet werden kann, was die Flexibilität des Pumpeneinsatzes erhöht.
Leistungsstarke Gülle- und Schlammpumpen sind die ideale Lösung für den Umgang mit den dicksten und schwierigsten Materialien wie Schlamm, Schlick und Gülle. Allerdings kann ihre Betriebsgeschwindigkeit durch den von Ihnen gewählten Wechselstrommotor (AC) begrenzt werden, und AC-Motoren sind zusätzlich durch ihre Konstruktion eingeschränkt. Wenn Ihre Güllepumpenanwendung wechselnde Geschwindigkeiten erfordert, müssen Sie Ihre Anlage mit einem Frequenzumrichter ausstatten, um eine optimale Pumpenleistung zu gewährleisten.
Die VFD-Technologie wurde als Reaktion auf die Einschränkungen der Wechselstromversorgung entwickelt. Wechselstrommotoren, die beispielsweise Industriepumpen antreiben, drehen sich mit einer Geschwindigkeit, die von der eingehenden Energie und der Anzahl der Pole im Motor bestimmt wird. Da Wechselstrom in Deutschland mit einer Standardfrequenz von 50 Hz geliefert wird, bedeutet dies, dass sich ein einphasiger zweipoliger Standardmotor 50 Mal pro Sekunde dreht.
Wenn man mehr Pole hinzufügt, verringert sich die Drehzahl, ohne dass die Eingangsfrequenz geändert werden muss. Allerdings kann man nicht einfach einen Elektromotor mit mehr oder weniger Polen austauschen, wenn man die Betriebsgeschwindigkeit einer Pumpe ändern will. Transistorsysteme, mit denen man bestimmte Motorpole ein- und ausschalten kann, gibt es schon seit Jahrzehnten, aber diese Systeme sind komplex und bieten oft nicht die für industrielle Pumpen erforderliche Feinsteuerung. Stattdessen ändern VFDs die Frequenz der Stromversorgung und ermöglichen so eine genaue und sofortige Anpassung des Pumpenbetriebs.
Der VFD nimmt Wechselstrom mit einer Frequenz von 50 Hz auf, wandelt ihn über eine Gleichrichterschaltung in Gleichstrom um und schickt ihn durch eine Gleichstromschiene, um die Spannung weiter zu filtern. Dann erreicht der Strom den Wechselrichter, der Gleichstromimpulse erzeugt, die wie Wechselstrom wirken. Der pulsierende Charakter des Ausgangs ahmt den Wechselstrom ausreichend nach, um die richtigen Induktionsprozesse zu erzeugen, die erforderlich sind, um den Rotor des Motors zu drehen. Da sich Gleichstrom in Bezug auf Spannung und Frequenz leichter steuern lässt, kann der VFD anstelle von echtem Wechselstrom verwendet werden, um die Stromversorgung während der Fahrt anzupassen. Eine Reihe von Transistoren, insbesondere der bipolare Transistor mit isolierter Steuerelektrode (IGBT), ermöglicht die manuelle oder automatische Steuerung der Ausgangsleistung und der daraus resultierenden Pumpenleistung. Die Leistung einer Schlammpumpe kann bei starker Belastung leicht erhöht und dann wieder gesenkt werden, wenn eine Verstopfung vorliegt oder sich die Beschaffenheit des gepumpten Schlamms ändert.
VFDs werden in vielen verschiedenen Fertigungs- und Industriebereichen eingesetzt, aber sie sind besonders wertvoll für die Steuerung von Schlamm- und Schlickpumpen. Das Pumpen von Wasser ist ein relativ statischer Prozess, da sich die Dichte oder das Gewicht des Wassers während des Prozesses nicht ändert. Im Gegensatz dazu ist ein Schlamm oft ungleichmäßig gemischt, und was durch die Pumpe fließt, kann sich innerhalb von Sekunden von einer hohen Viskosität in eine dünne Flüssigkeit verwandeln, was schnell zu Problemen führen kann, wenn die Pumpe im Feld eingesetzt wird. Eine Pumpe, die ein sehr dickflüssiges Gemisch mit vielen Feststoffen fördern muss, benötigt eine andere Leistung als eine Pumpe, die plötzlich auf eine dünne Flüssigkeit trifft. Da ein VFD den Betrieb der Pumpe schnell anpassen kann, lassen sich diese plötzlichen Änderungen der Betriebslast leicht ausgleichen, ohne dass es zu einer Betriebsunterbrechung kommt. Der Wirkungsgrad sinkt drastisch, wenn eine Pumpe nicht mit dem vorgesehenen maximalen Durchfluss läuft, aber durch Änderung der dem Motor zugeführten Energiemenge kann dies kompensiert und trotzdem ein hoher Wirkungsgrad erzielt werden.