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Typische Anwendungen mit konstanter Last sind Aufzüge,
Kräne und Förderer. Lineare Lastkennlinien sind bei
Kalanderwalzen und Glättmaschinen zu finden; eine
quadratische Korrelation zwischen Drehzahl und
Drehmoment ist typisch für Pumpen und Lüfter. Manche
Anwendungen wie z.B. Förderer oder Schrauben können ein
erhöhtes Losbrechmoment aufweisen. Für die meisten
Anwendungen ist jedoch das benötigte Drehmoment viel
niedriger als das Drehmoment, das durch den
Asynchronmotor bei einem Direktstart geliefert wird.
Eine übliche Methode zur Reduzierung sowohl des
Anlaufdrehmoments als auch des Startstroms ist die
Verringerung der Motorspannung beim Start. Die folgende
Abbildung stellt dar, wie sich das Drehmoment des Motors
und der Motorstrom verändert, wenn die
Versorgungsspannung verringert wird.
T/T
2,5
n
2
1,5
1
0,5
0
0
Strom
I/I
8
n
U
n
7
6
U
<U
2
5
4
U
<U
3
3
2
1
0
0
Abb. 6 Start mit verringerter Spannung
Als allgemeine Daumenregel gilt, dass das Drehmoment in
jedem Betriebspunkt ungefähr proportional zum Quadrat
des Stroms ist. Dies bedeutet, dass das Motordrehmoment
ungefähr um den Faktor vier sinkt, wenn der Motorstrom
durch Reduzieren der Spannung halbiert wird.
10
Beschreibung
Drehmoment
U
U
U
0,5
1
n
2
0,5
1
"4"
V"Å"K
K
"?"314"K
NX
K
"?"315"K
NX
NX?nqy"xqnvcig
FQN?fktgev"qp/nkpg
Diese Beziehung ist die Basis für alle Startmethoden, die
reduzierte Startspannung verwenden. Die Möglichkeit den
Startstrom zu verringern, hängt von der Korrelation
zwischen den Drehmomentkennlinien des Motors und der
Last ab. Für die Kombination einer Anwendung mit einer
sehr niedrigen Startlast und einem Motor mit einem sehr
hohen Startdrehmoment kann der Startstrom wesentlich
verringert werden, indem die Spannung während des Starts
verringert wird. Für Anwendungen mit einer hohen
Startmoment hingegen kann es – abhängig von dem
gewählten Motor – unmöglich sein, den Startstrom
überhaupt zu verringern.
2.2
Start mit reduzierter
Spannung
Dieser Abschnitt beschreibt die unterschiedlichen
Startmethoden, die auf dem oben beschriebenen Prinzip der
n
reduzierten Spannung beruhen. Eine Pumpe und deren
quadratische Drehmomentkurve werden als Beispiel
<U
verwendet.
2
n
Der Stern-Dreieck-Anlauf ist das einfachste Beispiel eines
<U
3
2
Starters mit reduzierter Spannung. Die Motorphasen
n/n
n
werden zunächst in Sternschaltung angeschlossen, bei circa
75% der Nenndrehzahl wird auf Dreieckschaltung
umgeschaltet. Für den Anschluss eines Stern-Dreieck-
Starters müssen beide Enden aller drei Motorwicklungen
verfügbar sein. Ferner muss der Motor für die (höhere)
Spannung in Dreieckschaltung ausgelegt sein. Die folgende
Abbildung zeigt die resultierenden Drehmoment- und
Stromkurven.
n/n
n
→
"
"V
"≈"316"V
FQN
NX
FQN
→
"
"V
"≈"31;"V
FQN
NX
FQN
CG Drives & Automation 01-5924-02Rr1
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