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Neue Geräteklasse enthüllt

Text: Heribert Joachim, Eaton
Mit zunehmender Automatisierung und steigenden gesetzlichen Anforderungen hinsichtlich Energieeffizienz greifen viele Maschinenbauer zum Frequenzumrichter. Motorstarter wären allerdings weniger kompliziert für den Anwender. Ein Hersteller beider Produkte schafft den Spagat zwischen den zwei Alternativen.

Die elektrische Drehzahlregelung gewinnt weiter an Bedeutung. Eine treibende Kraft hierbei ist die Motorenverordnung EC 640/2009 der EU, die eine verpflichtende Einführung von IE3-Motoren direkt am Netz oder eben IE2-Motoren mit einer elektronischen Drehzahlregelung ab 2015 vorsieht. Das bedeutet, dass gerade bei einfachen Applikationen verstärkt ein Wechsel vom Motorstarter in Richtung Frequenz­umrichter stattfinden wird.

Auf der einen Seite steht ein Motorstarter mit seiner einfachen Handhabung und hohen Zuverlässigkeit, aber begrenzter Funktionalität. Auf der anderen Seite bietet ein Frequenz­umrichter die erforderliche variable Motordrehzahl, ist aber funktional häufig überdimensioniert. Dieser Trend stellt daher viele Anwender vor einige Herausforderungen, erfordert sie doch fundierte Kenntnisse in der Antriebstechnik. In der Ansteuerung von Elektromotoren tut sich hier eine Lücke auf, die Eaton nun mit einer neuen Geräteklasse füllen will, welche die Vorteile eines Motorstarters mit denen eines Frequenzumrichters vereint. Der Drehzahlstarter oder Speed Starter lässt sich genauso einfach handhaben wie ein Motorstarter, bietet aber gleichzeitig auch die Möglichkeit der variablen Drehzahlregelung.

Schlichtes Design – einfache Handhabung

Der Drehzahlstarter PowerXL-DE1 wird zunächst in zwei Baugrößen eingeführt: Die schlanke Version FS1 mit einer Breite von nur 45 mm eignet sich zur Ansteuerung von Motoren bis zu 1,5 kW, während der FS2 mit 90 mm doppelt so breit und für Leistungen von 2,2 bis 7,5 kW ausgelegt ist. Das Erscheinungsbild dieser Geräte ist auf den ersten Blick schlicht. Der Charme liegt darin, dass es keine Knöpfe und Bedienelemente gibt. Damit wird eine simple Out-of-the-Box-Installation möglich; das heißt der Installateur nimmt das Gerät aus dem Karton, verdrahtet es wie einen Motorstarter, und schon ist es betriebsbereit. Drei LEDs zeigen dem Bediener auf einen Blick Status und Betriebsart der Einheit an. Die Kodierung von Farbe und Blinkfrequenz ist durch die direkt auf dem Gerät aufgebrachte Tabelle schnell ersichtlich.

Neben der einfachen Handhabbarkeit hat Eaton mit dem Trip Free Design auch eine hohe Verfügbarkeit in die Geräteklasse integriert. In einem Praxistest hat das Unternehmen ermittelt, dass im Vergleich zu konventionellen Lösungen somit Zeitersparungen bei der Inbetriebnahme von bis zu 80 Prozent erzielt werden können. Das Design umfasst zudem eine DC-Bremsfunktion und zur Vermeidung einer Überschreitung der kritischen Gerätetemperatur die Funktion der automatischen Reduzierung der Schaltfrequenz. Sollte dennoch ein Fehler zum Abschalten des Geräts führen, so ist es möglich, über die automatische Wiedereinschaltfunktion den fortlaufenden Motorbetrieb sicherzustellen. Das heißt, einen Reset des Fehlers manuell durchzuführen ist nicht nötig – sofern dies die Sicherheit erlaubt.

Kampf der Unwucht und dem Überstrom

Die Vorteile des Trip Free Designs zeigen sich in der Praxis. Bei Anwendungen, bei denen Zentrifugalkräfte wirken, wie bei Industriewaschmaschinen, können Unwuchten ein echtes Problem sein: An der einen Seite muss der Motor die Last hochziehen, auf der anderen beschleunigt die Unwucht den Motor mechanisch, so dass dieser schneller dreht als es der Drehzahlstarter vorgibt. In diesem Fall kommt es zur generatorischen Energierückspeisung. In der Regel muss die Energie hier über einen Bremswiderstand abgeführt werden. Der Drehzahlstarter bietet hier durch einen internen Regelalgorithmus, der das Abschalten durch Überspannung verhindert, eine echte Alternative. Aber auch Abschaltungen aufgrund von Überstrom kommen mit dem DE1 nicht vor. Denn der kann den Motor vor dem eigentlichen Start mit Gleichstrom abbremsen, um die ungewollte Abschaltung zu vermeiden.

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