Sanfte Starthelfer

Anlasser - Wirtschaftlicher und sicherer Betrieb von leistungsstarken Drehstrommotoren erfordert eine geregelte Anlaufphase, um Antrieb und Versorgungsnetz zu schonen. Seit langem bewährt haben sich die Sanftanlasser verschiedener Hersteller. Geräte der neuesten Generation leisten jedoch viel mehr als reine Starthilfe.

29. April 2005

Drehstrommotoren zum Antrieb von Maschinen und Anlagen bieten viele Vorteile: So besitzen diese robusten und leistungsstarken Antriebe einerseits einen sehr hohen Wirkungsgrad und arbeiten deshalb äußerst wirtschaftlich, zudem lassen sie sich vielseitig verwenden, beispielsweise zum Antrieb von Ventilatoren, Brechern, Rührwerken oder Förderbändern.

Probleme beim Start

Probleme bereitet der Betrieb der Motoren in der Regel allenfalls beim Start: Beim direkten Einschalten mit voller Spannung entstehen zwangsläufig Stromspitzen, die wiederum Spannungsabfälle verursachen und das elektrische Netz überlasten - im Extremfall bis zum Ausfall der Stromversorgung. Zudem beanspruchen die dabei entstehenden hohen Drehmomente den mechanischen Antrieb und vergrößern den Instandhaltungsaufwand, die Stillstandszeiten und die damit einhergehen den Kosten. Eine flexible und anpassungsspezifische Lösung für diese Problematik bieten elektronische Sanftanlasser, wie sie zum Beispiel in der Zellstoff - und Papierindustrie, der Seefahrt, der Lebensmittelindustrie, der verarbeitenden Industrie sowie in der Energie- und Wasserwirtschaft seit langem zum Einsatz kommen. Besonders flexibel, einfach, sicher und wirtschaftlich arbeiten die Anlasser der neuesten Generation, die mehrere Hersteller in jüngerer Zeit vorgestellt haben. Die neuen Sanftanlasser der Baureihen PST/PSTB von ABB beispielsweise sind für eine Vielzahl von Betriebs-Wechselspannungen bis 690 Volt ausgelegt und ermöglichen im allgemeinen Lastströme bis 1.050 Ampère, beim Einbau als Stern-Dreieck-Anlasser in der Dreieckschaltung eines Motors sind die Geräte sogar in der Lage, Motoren mit Nennströmen von bis zu 1.810 Ampère anzufahren. Trotz des weiten Einsatzspektrums umfasst die gesamte Baureihe lediglich fünf verschiedene Größen, die sich jeweils in einem breiten Spannungs- und Leistungsbereich einsetzen lassen, so daß auch für sehr komplexe Anlagen nur wenige Gerätetypen benötigt werden.

Individuell konfigurieren

Damit diese kleine Auswahl an Geräten in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden kann, lassen sich etliche Funktionen individuell konfigurieren. So bieten die Sanftlasser beispielweise variable Start-/ Stopp-Rampen, die Möglichkeit zum Kickstart, Tippbetrieb, Treppenspannung sowie Funktionen zur Strombegrenzung und zum sequentiellen Anfahren mehrerer Motoren beziehungsweise von Motoren, deren Drehzahl sich umschalten läßt. Für einen ungestörten Betrieb auch unter schwierigen Bedingungen besitzen die Sanftanlasser von ABB zudem einen elektronischen Motorüberlastschutz mit vier einstellbaren Auslöseklassen. Dabei lässt sich die Schutzfunktion auch so konfigurieren, daß in der Anlaufphase eine andere Auslöseklasse zum Einsatz kommt als im Dauerbetrieb. Dieser doppelte Überlastschutz bewährt sich vor allem bei Anwendungen mit häufig wechselnden Lasten und regelmäßigen Stillstandsphasen Ein weiteres Merkmal des PST ist die Möglichkeit zur Definition anwendungsspezifischer Warnsysteme zur Vermeidung von unnötigen Stillstandszeiten. So bieten die neuen Sanftanlasser beispielsweise einen optionalen Unterlastschutz, der auslöst, sobald ein Motor ohne Last läuft. So kann der Sanftanlasser zum Beispiel erkennen, dass eine Pumpe ohne Wasser läuft und automatisch das Signal zum Nachfüllen geben oder den Bediener warnen, sobald ein Förderband oder Antriebsriemen ohne Last ist. Dabei läßt sich die höchste und niedrigste zulässige Strom-, Motor- und Thyristorlast individuell so festlegen, daß der Sanftanlasser eine Warnung ausgibt, bevor ein wirklicher Fehler auftritt, damit rechtzeitig vorbeugende Maßnahmen getroffen werden können. Weitere individuell anpaßbare Schutzfunktionen reagieren beispielsweise auf eine übermäßige Erwärmung des Motors, eine Blockade des Rotors oder auf Asymmetrie, Umkehr oder Ausfall der Phase sowie auf einen eventuellen Überstrom. Diese integrierten Schutzfunktionen helfen dabei, Fehlabschaltungen zu verhindern und bieten gleichzeitig ein hohes Maß an Schutz für den Motor.

Wirtschaftlich durch Ergonomie

Ein besonderes Kennzeichen der neuen Geräteserie ist zudem die benutzerfreundliche und ergonomische Bedienung. So ermöglicht eine tastengesteuerte Bedienschnittstelle eine rasche Installation, Einrichtung, Steuerung und Bedienung sämtlicher Funktionen sowie die individuelle Anpassung der Funktionalität an die spezifischen Bedürfnisse unterschiedlicher Anwendungen. Alle Einstellungen lassen sich durch ein Paßwort gegen unbefugte Änderungen schützen. Für eine einfache Bedienung besitzen die Anlasser ein großes zweizeiliges Flüssigkristall-Display sowie vier Tasten für die Navigation innerhalb einer Menüstruktur. Neben der Eingabe von Funktionsparametern erlaubt es das Display auch, jederzeit die Betriebsdaten abzurufen, wie beispielsweise Motorstrom und -spannung, die Anzahl der Starts, die Laufzeit oder die Motortemperatur. Eventuell auftretende Fehler gibt das Display in Klartext an. Die Anzeige sämtlicher Texte erfolgt dabei wahlweise in einer von zwölf verschiedenen Sprachen von Englisch bis Chinesisch. Diese Kommunikation in der Sprache des Benutzers beschleunigt nicht nur den Zugriff auf Statusinformationen, sondern verhindert auch mögliche Mißverständnisse und erleichtert so die Fehlerbehebung. Eine integrierte Echtzeituhr gewährleistet eine vollständige Protokollierung von Ereignissen mit Zeitstempel. Eine weitere Kommunikationsmöglichkeit bietet ein externes Bedienfeld, das einen Zugriff auf alle Funktionen auch aus einiger Entfernung vom Gerät ermöglicht. Das Bediengerät eignet sich zur schnellen Einrichtung von parallelen Sanftanlassern, indem die Einstellungen von einem Gerät eingelesen und zum nächsten heruntergeladen werden. Komfortabel sind auch die vorkonfigurierten Standardeinstellungen für eine Vielzahl häufig benötigter Anwendungen wie Pumpen, Förderbänder, Mischer oder Brecher. Diese Grundeinstellungen lassen sich jedoch jederzeit individuell ändern und erweitern, zum Beispiel spezielle Start-Stopp-Profi le oder das sequentielle Anfahren von bis zu drei Motoren. Ebenso einfach lassen sich erweiterte Warnprofile implementieren.

Zur Kommunikation besitzen die Sanftanlasser eine feldbusunabhängige Schnittstelle. Mit Hilfe eines entsprechenden Feldbussteckers ermöglicht diese Schnittstelle die Integration der Geräte in industrieübliche Feldbusnetze, um die Anlasser zu steuern, Statusinformationen zu erfassen sowie Parameter einzustellen und zu prüfen. Die neue Generation der Sanftanlasser bietet damit eine Vielzahl von Funktionen, die zuvor einzeln implementiert werden mussten und arbeitet damit nicht nur als Anlasser, sondern gleichzeitig auch als Überlastrelais, als Unterlastsensor, Amperemeter, als thermischer Überlastschutz und dient im Falle der größeren Geräte auch als Bypass-Schütz.

Dr. Volker Biewendt,

ABB Stotz-Kontakt

Erschienen in Ausgabe: 03/2005