Eine alte Ständerbohrmaschine, die Drehstrom braucht, aber in der Garage gibt es nur die Schuko-Steckdose: Für diesen Fall gibt es den Frequenzumrichter 230V einphasig. Er nimmt eine Phase auf und liefert drei Phasen, deren Frequenz Sie einstellen. So können Sie den Motor am normalen Netz betreiben und stufenlos regeln. Ob Ihr Motor dafür taugt, verrät das Schild am Gehäuse. Gehen Sie die sieben Prüfpunkte vor dem Kauf durch, die Checkliste zur Inbetriebnahme folgt am Ende.
Was ein Frequenzumrichter 230V einphasig am Ausgang liefert
Ein Umrichter mit Wechselstromeingang erzeugt drei Phasen mit 230V zwischen den Phasen. Im 400V-Drehstromnetz liegen dagegen 400V zwischen den Außenleitern. Das Gerät richtet die Netzspannung zuerst gleich, die Zwischenkreisspannung liegt dann bei etwa 325 V. Daraus baut es per Pulsweitenmodulation eine neue Wechselspannung mit 1 bis 50 Hz. Eine höhere Spannung als am Eingang schafft er ohne Transformator nicht.
Konkret heißt das: Jede Wicklung soll 230V bekommen. Bei fast allen Motoren dieser Größe mit 230V/400V auf dem Schild erreichen Sie das, wenn Sie sie im Dreieck betreiben. In Sternschaltung läge an jeder Wicklung nur 133 V.
Prüfpunkt 1: Drehstrom- oder Kondensatormotor?
Ein Standard-FU erwartet einen Asynchronmotor mit drei Wicklungen. Im Klemmkasten finden Sie dann sechs Klemmen (U1, V1, W1, U2, V2, W2). Solche Motoren stecken in Ständerbohrmaschinen, kleinen Drehbänken, Gebläsen und vielen Poolpumpen.
Beim Kondensatormotor sieht es anders aus. Gemeint ist ein Einphasenmotor mit Haupt- und Hilfswicklung und einem Betriebskondensator. Dafür sind viele Geräte nicht gebaut. Der Voltado FU 750 ist laut Hersteller auch für Motoren mit Kondensator vorgesehen; wie der Anschluss dann aussieht, steht in der mitgelieferten deutschen Bedienungsanleitung. Bei Umrichtern anderer Anbieter gilt: im Datenblatt nachlesen, bevor Sie bestellen.
Sonderfall: der Motor, der bisher per Steinmetzschaltung mit Kondensator am 230-V-Netz lief. Er lässt sich einfach umrüsten. Der Kondensator muss aber raus, mehr dazu unten bei den typischen Fehlern.
Prüfpunkt 2: Stern oder Dreieck? Was das Schild verrät
Auf dem Typenschild steht die Spannung als Paar. Entscheidend ist die kleinere Zahl, denn sie gilt für Dreieck:
| Angabe auf dem Schild | Schaltung am FU | Ergebnis |
|---|---|---|
| 230V/400V Δ/Y | Δ | passt |
| 220V/380V Δ/Y (ältere Motoren) | Δ | passt |
| 400V/690V Δ/Y | nicht möglich | passt nicht |
| nur 400V Y, keine Δ-Angabe | nicht möglich | passt nur nach Umbau der Wicklung |
Die Angabe 220V/380V stammt aus der Zeit, als das Netz noch mit 380V lief. Solche Motoren laufen auch am FU ganz normal. Ein Motor mit 400V/690V ist dagegen für das Drehstromnetz ausgelegt und braucht an jeder Wicklung die vollen 400 V. Am Ausgang mit 230V bekäme er nur 58 Prozent davon, das Drehmoment fällt dann auf rund ein Drittel. Ob ein Motor tatsächlich sechs Klemmen hat, sehen Sie erst nach dem Öffnen des Klemmkastens. Vorsicht bei Motoren mit nur drei herausgeführten Anschlüssen. Die Wicklungen sind dann intern fest verschaltet, und es gilt nur die eine Spannung auf dem Schild. Steht dort 230V, passt er. Steht dort 400V, nicht.
Prüfpunkt 3: Leistung bis 750 W, Strom passend
Die Leistungsangabe des Motors meint die Wellenleistung, also das, was an der Welle ankommt. Der FU muss mindestens so viel dauerhaft liefern können, und sein Ausgangsstrom muss zum Nennstrom des Motors in Dreieckschaltung passen (Angabe in der Spalte Δ).
Für Motoren bis 0,75 kW passt der Voltado FU 750 mit IP54-Gehäuse: 230V Eingang, maximal 750 W Dauerleistung, 1 bis 50 Hz, für 98,00 €. Wer einen Motor mit 1,1 oder 1,5 kW betreiben möchte, braucht ein stärkeres Gerät eines anderen Anbieters. Wir bieten den FU 750 nur in dieser einen Leistungsstufe an, und einen 1,1-kW-Motor dauerhaft an einem 750-W-Gerät zu betreiben, wäre aus unserer Sicht die falsche Rechnung: Die Überlastabschaltung greift genau dann, wenn der Motor Kraft braucht.
Prüfpunkt 4: Absicherung und FI-Schutzschalter
Ein FU mit 750 W kommt mit einem normalen Steckdosenstromkreis aus, in Wohnungen meist mit B16 abgesichert. Prüfen Sie, was sonst noch auf diesem Kreis hängt. Kompressor und FU gleichzeitig an einer Mehrfachsteckdose sind keine gute Idee.
Beim FI-Schutzschalter (RCD) lohnt ein genauer Blick. Die Geräte haben Entstörfilter, über die betriebsbedingt Ableitströme zum Schutzleiter fließen. Das allein kann einen FI mit 30 mA auslösen. Hinzu kommt die Art der Fehlerströme. Die DGUV schreibt in ihrer Information 203-006 zur Auswahl elektrischer Betriebsmittel, dass bei einphasigen Geräten mit Frequenzumrichter nieder- und höherfrequente Fehlerströme auftreten können, die ein RCD vom Typ A nicht ausreichend erkennt; dort ist Typ F gefordert. In vielen Hausverteilungen sitzt aber ein Typ A. Lassen Sie das von einer Elektrofachkraft prüfen, bevor das Gerät fest in Betrieb geht.
Prüfpunkt 5: IP-Schutz und Montageort
IP54 bedeutet: geschützt gegen Staub in schädlicher Menge und gegen Spritzwasser aus allen Richtungen. Das reicht für Werkstatt, Garage und Pumpenschacht. Strahlwasser vom Gartenschlauch oder Dauerregen verträgt das Gehäuse nicht.
Für den Montageort gilt:
- senkrecht an einer Wand oder Platte, damit die Wärme nach oben abziehen kann
- einige Zentimeter Luft rund um das Gehäuse, keine Abdeckung durch Planen oder Kartons
- keine pralle Mittagssonne auf dem Gehäuse
- Motorkabel so kurz wie praktikabel, getrennt von Signalleitungen verlegt
- erreichbar für Einstellungen, aber außerhalb der Spänezone der Bohrmaschine
Der FU 750 misst etwa 225 × 135 × 145 mm, passt also auch neben eine Poolpumpe ins Technikhäuschen.
Prüfpunkt 6: Drehzahlbereich und Kühlung
Drehzahl und Frequenz hängen direkt zusammen. Ein vierpoliger Motor mit 1400 min⁻¹ bei 50 Hz dreht bei 25 Hz noch etwa 700 min⁻¹, das Drehmoment bleibt dabei weitgehend erhalten. Ein Phasenanschnittregler schafft das nicht. Warum ein Triac-Regler an diesen Motoren scheitert, lesen Sie in unserem Vergleich Phasenanschnitt oder Frequenzumrichter.
Das Ganze hat eine Grenze. Die meisten kleinen Motoren kühlen sich über ein Lüfterrad auf der eigenen Welle. Bei 10 Hz dreht auch der Lüfter nur ein Fünftel so schnell. Wer lange unter Last bei sehr niedriger Frequenz fährt, sollte die Gehäusetemperatur im Auge behalten. Für Pumpen ist das selten ein Problem, weil die Last bei geringerer Drehzahl stark sinkt (die Leistungsaufnahme geht ungefähr mit der dritten Potenz der Drehzahl). Wie viel das bei einer Filteranlage bringt, zeigt unser Beitrag Poolpumpe: Drehzahl regeln und Strom sparen.
Kommen Sie mit 50 Hz nicht aus? Der FU 750 lässt sich auf bis zu 99 Hz einstellen. Der Motor dreht dann über seiner Nenndrehzahl, verliert aber Drehmoment, und Lager, Lüfter und Werkzeug müssen das Tempo aushalten.
Prüfpunkt 7: Wer schließt an?
Ein FU wird fest verdrahtet: Netzseite L, N und PE, Motorseite U, V, W und PE. Voltado liefert den FU 750 ohne Anschlusskabel; ein 4-adriges Motorkabel und ein 230-V-Kabel mit Stecker gibt es optional. Anschluss und Inbetriebnahme gehören laut Herstellerangabe in die Hand einer Elektrofachkraft. Bei einer Festinstallation, etwa an der Poolpumpe, ist das natürlich Pflicht.
Checkliste zur Inbetriebnahme
- Stecker ziehen oder Sicherung aus, Spannungsfreiheit prüfen. Nach dem Abschalten einige Minuten warten, die Kondensatoren halten die Zwischenkreisspannung noch eine Weile.
- Klemmkasten öffnen, Brücken auf Dreieck setzen (U1 mit W2, V1 mit U2, W1 mit V2).
- Motorkabel an U, V, W des FU, Schutzleiter an Motor und Gerät.
- Netzkabel an L, N, PE.
- Startfrequenz niedrig wählen, etwa 10 Hz, Motor ohne Last anlaufen lassen.
- Drehrichtung prüfen. Falsch herum? Einfach zwei Motorphasen tauschen (spannungsfrei) oder die Richtung am Gerät umstellen, falls es das anbietet.
- Frequenz schrittweise auf 50 Hz erhöhen, auf Geräusche und Wärme achten.
- Erst danach unter Last arbeiten.
Typische Fehler beim Anschluss
- Motor noch in Stern: Er dreht schwach und bleibt unter Last stehen. Die Brücken sitzen eben noch in der alten Lage.
- Kondensator nicht ausgebaut: Ein Steinmetz-Kondensator zwischen den Ausgangsphasen belastet den FU mit Stromspitzen und kann die Endstufe zerstören.
- Schalter zwischen Umrichter und Motor: Wer im laufenden Betrieb die Motorleitung trennt, riskiert Fehlerabschaltungen oder Schäden. Schalten Sie über den FU ein und aus.
- Gebrauchten 400/690-V-Motor gekauft: An diesem FU passt er nicht. Lassen Sie sich vor dem Kauf ein Foto vom Schild schicken.
- Zu knapp bemessen: Läuft ein 750-W-Motor ständig an der Grenze, fehlt die Reserve. Hier ist ein größeres Gerät die bessere Wahl.
Bleibt die Frage, ob es überhaupt ein FU sein muss. Für Heizstäbe und Universalmotoren genügt ein Phasenanschnittregler. Ein Drehstrommotor an 230 V braucht einen Umrichter. Legen Sie vor der Bestellung die Motordaten neben diese Liste: Spannung im Dreieck 230V, Leistung höchstens 0,75 kW, sechs Klemmen im Kasten. Stimmen alle drei Werte, passt der FU 750.
