Drehstrom-Asynchronmotoren wirtschaftlich schalten

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Integrierter Mikrocontroller ermöglicht optimale Funktion

Die Kombination von mechanischen Relais und Halbleitern wird als Hybridschaltung bezeichnet. Dieses Schaltungsprinzip würde allerdings noch nicht ausreichen, damit die wesentlichen Vorteile gegenüber Schützen erzielt werden.

Für die optimale Funktion hat Phoenix Contact deshalb einen Mikrocontroller in die Hybridmotorstarter integriert, der das Schaltverhalten der eingebauten Relais und Leistungshalbleiter überwacht und im Fall eines internen oder externen Fehlers dafür sorgt, dass das Gerät den Motor sicher abschaltet (Bild 1). Nur so ist unter anderem der Einsatz in Atex-Bereichen möglich, was durch ein Zertifikat bestätigt wird.

Ein Vergleich der Verdrahtung des Laststromkreises einer mechanischen Wendeschützkombination mit Nothalt bis Kat. 3 mit der entsprechenden Verdrahtung eines Contactron-Motorstarters vom Typ „4 in 1“ verdeutlicht die Vorteile der Lösung (Bild 2). Während es beim Hybridmotorstarter nur sechs Anschlusspunkte gibt, ist bei der konventionellen Lösung mit mechanischen Schützen die mehrfache Menge notwendig. Darüber hinaus wurde sowohl die steuerseitige Verriegelung zwischen Rechts- und Linksansteuerung als auch die Lastverdrahtung bereits in den Contactron-Motorstarter integriert, sodass der Verdrahtungsaufwand bis zu 75% sinkt.

Eingebaute Bimetallfunktion schützt Motor zuverlässig

Die eingebaute Bimetallfunktion schützt den Motor zuverlässig. Dazu wird der Nennstrom des Motors über am Motorstarter befindliche Potenziometer und LED eingestellt, angezeigt und der Motor bei Überlastung gemäß der Bimetall-Kurve der Class 10A sicher abgeschaltet (Bild 3). Sollte eine Phase ausfallen, verhindert die implementierte Netzüberwachung, dass der Motor anläuft. Diese Information wird ebenfalls über die LED am Motorstarter visualisiert. Ein potenzialfreier Wechslerkontakt meldet die Fehler beispielsweise an die Leitstelle.

Erfordert die Anwendung ein sicheres Abschalten, erweist sich die Bestimmung der jeweiligen Kenngrößen im Rahmen des Safety Engineering oft als umständlich und damit zeitaufwendig. Sofern der Hersteller die sicherheitsgerichteten Daten seiner Komponenten nicht zur Verfügung gestellt hat, müssen diese vom Anwender eigenverantwortlich recherchiert oder berechnet werden. Vor diesem Hintergrund lassen sich die Hybridmotorstarter mit integrierter Safety-Funktion einfach in die Sicherheitskette einfügen. Dabei erfüllen die Geräte alle Anforderungen gemäß IEC 61508 bis SIL 3, nach EN 954-1 bis Kat. 3 sowie gemäß der neuen Norm ISO 13849-1 bis PL e.

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