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Projektierungsdaten
In diesem Teil findet Sie Angaben, die für Auswahl und
Anwendung von Softstartern von Nutzen sind.
Starten mit verringerter Spannung
Wenn Drehstrommotoren unter voller Spannung
gestartet werden, ziehen sie zunächst
Kurzschlussstrom (LRC) und produzieren statisches
Drehmoment (LRT). Wenn der Motor beschleunigt,
nimmt der Strom ab, und das Drehmoment steigt bis
zum Kippmoment des Motors, bevor volle
Geschwindigkeitsstufen erreicht werden. Sowohl die
Größe als auch die Form der Strom- und der
Drehmomentkurve hängen vom Motor ab.
Motoren mit fast identischen Charakteristika bei voller
Geschwindigkeit können sich in ihren Anlauffähigkeiten
oft stark unterscheiden. Kurzschlussströme können
von nur 500% bis zu über 900% des
Motornennstroms erreichen, und das statische
Drehmoment von nur 70% bis hin zu Spitzen um die
230% des Nenndrehmoments.
Der Nennstrom und die Drehmomentcharakteristik des
Motors setzen die Grenzen dafür, welche Startart
gewählt wird. Für Installationen, bei denen entweder
eine Minimierung des Anlaufstroms oder eine
Maximierung des Anlaufdrehmoments entscheidend
ist, ist es wichtig zu gewährleisten, dass ein Motor mit
niedrigen Kurzschlusstrom- und hohen statischen-
Drehmoment-Eigenschaften eingesetzt wird.
Wenn ein Starter benutzt wird, wird das
Anlaufdrehmoment des Motors gemäß der folgenden
Formel reduziert:
= LRT x
T
ST
T
= Anlaufdrehmoment
ST
I
= Anlaufstrom
ST
LRC = Kurzschlussstrom
LRT = statisches Drehmoment
Der Anlaufstrom sowie das resultierende
Anlaufdrehmoment müssen immer über dem
erforderlichen Lastdrehmoment liegen. Unterhalb
32
2
I
( )
ST
LRC
MG.15.A2.03 - VLT ist ein eingetragenes Warenzeichen von Danfoss
MCD3000-Serie
dieses Punktes wird die volle Motornenndrehzahl nicht
erreicht.
Die gebräuchlichsten Startvarianten sind:
•
Stern/Dreieck-Schaltung
•
Stelltransformator
•
Vorwiderstände
•
Softstarter
Stern/Dreieck-Schaltungen stellen die preisgünstigste
Art des Anlassens mit verringerter Spannung dar,
jedoch ist ihre Leistung eingeschränkt. Die wichtigsten
Einschränkungen sind:
1. Es gibt keine Kontrolle über das Ausmaß der
Strom- bzw. Drehmomentreduzierung, da diese
bei einem Drittel des Netzspannungsniveaus fest
eingestellt sind.
2. Es gibt hohe Umschaltströme und -drehmomente,
wenn der Motor von Stern auf Dreieck umschaltet.
Dieses verursacht starke mechanische und
elektrische Beanspruchung und führt oft zu
Schäden. Die Umschaltströme treten auf, weil der
Motor durchdreht und er dann von der
Stromversorgung abgeschnitten ist; er fungiert als
Generator mit Ausgangsspannung, die genau so
groß wie die Versorgungsspannung sein kann.
Diese Spannung ist auch dann immer noch
vorhanden, wenn der Motor in der Dreieck-
Schaltung wieder angeschlossen ist, und sie kann
genau phasenverschoben sein. Die Folge ist ein
Strom, der bei bis zu dem Zweifachen des
Kurzschlussstromes und Vierfachen des
statischen Drehmoments liegen kann.
Die Stelltransformatoren bieten ein höheres Maß an
Kontrolle als die Stern/Dreieck-Methode, jedoch wird
die Spannung immer noch stufenweise erhöht. Die
Beschränkungen bei Stelltransformatoren sind unter
anderem:
1. Umschaltdrehmomente, die durch das
Umschalten zwischen verschiedenen Spannungen
erzeugt werden.
2. Die begrenzte Zahl von
Ausgangsspannungsabgriffen beschränkt die
Möglichkeit, den idealen Anlaufstrom genau zu
wählen.
3. Hohe Preise für Modelle, die sich für häufiges oder
ausgedehntes Starten eignen.
4. Kein effektiver Start mit verringerter Spannung bei
Lasten, die verschiedene Anlaufanforderungen
benötigen. Zum Beispiel kann ein
Materialfließband beladen oder unbeladen
anlaufen. Der Stelltransformator kann nur für eine
Anwendung optimal eingestellt werden.
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