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Phoenix Contact Hybrid-Motorstarter senken Kosten

| Autor / Redakteur: Matthias Borutta / Dipl.-Ing. (FH) Reinhold Schäfer

Bisher wurden die dreiphasigen Drehstrom-Asynchronmotoren, die einen Positionierer antreiben, mit mechanischen Schützen geschaltet und reversiert. Nun werden Hybrid-Motorstarter eingesetzt, die verschleißärmer sind und deutlich weniger Raum im Schaltschrank benötigen, was Platz schafft für zusätzliche Funktionen.

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Hybrid-Motorstarter tragen beim Einsatz in Schweißpositionieranlagen dazu bei, den Schaltschrankbedarf zu reduzieren.
Hybrid-Motorstarter tragen beim Einsatz in Schweißpositionieranlagen dazu bei, den Schaltschrankbedarf zu reduzieren.
(Bild: Phoenix Contact)

Beim mittelständischen Familienunternehmen Wilhelm Severt Maschinenbau in Vreden lag der Tätigkeitsschwerpunkt zu Beginn (1979) in den Bereichen Drehen und Fräsen. Erst später wurden auch Schweißdreh- und Wendepositionierer hergestellt – zunächst für die eigene Fertigung und anschließend für den Vertrieb. Das 400 Mitarbeiter zählende Unternehmen verfolgt die Philosophie, seinen Anwendern innerhalb kurzer Zeit flexible und bedarfsgerechte Lösungen in hoher Qualität, Wirtschaftlichkeit und Zuverlässigkeit zu liefern.

Aufgrund des unternehmensinternen Brennschneid-Centers und der Bereiche Hand- und Roboterschweißen sowie Drehen und Fräsen ist der Maschinenbauer in der Lage, einbaufertige Baugruppen zu produzieren. Seine Kunden erhalten somit umfassende Leistungen aus einer Hand, die bis zur Komplettmontage und Übergabe betriebsbereiter Maschinen reichen. Aktuell können Werkstücke bis zu einem Gewicht von 160 t gehandhabt und bearbeitet werden. Auf der Basis langjähriger Erfahrungen plant Severt auch die in der eigenen Fertigung genutzten Maschinen und setzt sie um.

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Fertigungszeit der Endprodukte wird bis zu 40 % reduziert

Die Positionierer des Unternehmens haben sich bei der Herstellung von Bau- und Landmaschinen, Flurförder-Fahrzeugen sowie in der Luftfahrt- und Energietechnik bewährt. Denn die Positionierung über drei Achsen erleichtert die Bedienbarkeit, das Schweißen und Montieren sowie die Handhabung großer Werkstücke. Durch ihren modularen Aufbau lassen sich die Maschinen einfach an individuelle Kundenwünsche anpassen. Darüber hinaus reduziert dieses Konzept die Fertigungszeit der Endprodukte um bis zu 40 %.

Hybrid-Motorstarter sind wesentlich verschleißärmer als konventionelle Schütze

Für die Motoren in den Positionierern hatte Severt bislang konventionelle Schütze verwendet, um die Funktionen Start/Stopp, Reversieren, Motorschutz und Not-Halt zu realisieren. Weil die Maschinen über bis zu vier Antriebe verfügen, musste entsprechend viel Platz im Schaltschrank vorgehalten werden. Daher gab es keine Möglichkeit zur Implementierung weiterer Funktionen – beispielsweise einer Scanner-Steuerung. Vor diesem Hintergrund suchten die Mitarbeiter des Maschinenbauers nach einer kompakten Alternative und wurden im Internet auf der Homepage von Phoenix Contact fündig. Die dort vorgestellten Hybrid-Motorstarter der Produktfamilie Contactron erfüllen alle Anforderungen hinsichtlich Leistungsspektrum und Platzbedarf. Zudem sorgen sie für eine höhere Verfügbarkeit, weil sie wesentlich verschleißärmer als konventionelle Schütze arbeiten.

Der Platzbedarf wird durch Hybrid-Motorschalter um 75 % verringert

Wurden die dreiphasigen Drehstrom-Asynchronmotoren bisher mit sich schnell abnutzenden mechanischen Schützen geschaltet und reversiert, benötigen die Hybrid-Motorstarter deutlich weniger Raum im Schaltschrank. Sie schalten die in den Positionierern verbauten Motoren und übernehmen folglich das Heben und Senken sowie Drehen und Verfahren der Anlage. Auf diese Weise können selbst große Werkstücke bis 30 t einfach gehandhabt und komfortabel bearbeitet werden. Während die mechanische Wendeschützkombination 90 mm breit war und einen zusätzlichen Motorschutz sowie Not-Halt-Schütze erforderte, vereint der Hybrid-Motorstarter der Produktfamilie Contactron sämtliche Funktionen in einem 22,5 mm schmalen Gehäuse. Der Platzbedarf im Schaltschrank verringert sich mit den Hybrid-Motorschützen um 75 %.

Neben der Baubreite und der Senkung des Verdrahtungsaufwands hat die hohe Zahl von bis zu 30 Mio. elektrischer Schaltspiele der Module die Mitarbeiter von Severt überzeugt. So wird eine erheblich längere Lebensdauer als bei Schützen und damit eine höhere Anlagenverfügbarkeit erreicht. Erfahrungsgemäß müssen die Hybrid-Motorstarter während des Lebenszyklus der Maschine zumeist nicht ausgetauscht werden. Ein weiteres Argument, das für die Contactron-Module spricht, ist ihr gutes Preis-Leistungs-Verhältnis. Die Kosten für einen Hybrid-Motorstarter entsprechen denen der mechanischen Variante.

Deutlich längere Lebensdauer als bei Schützen

Jürgen Hartog, Mitarbeiter im Vertrieb Roboter- und Anlagentechnik bei Severt, erläutert: „Bei der Neuentwicklung einer Maschine respektive den steigenden Ansprüchen der Anwender geht es weniger um die Verkleinerung der bestehenden Schaltschränke. Vielmehr sollen auf dem vorhandenen Raum mehr Funktionen untergebracht werden, um zusätzliche Aufgaben umzusetzen sowie eine höhere Zuverlässigkeit sicherzustellen. Diesen Anforderungen werden die bis dato installierten mechanischen Schütze nicht mehr gerecht. Dort spielt der Hybrid-Motorstarter von Phoenix Contact seine Stärken aus.“ Dabei steht die Kompaktheit der für das Heben, Senken und Drehen zuständigen Contactron-Module an erster Stelle, denn die Schaltschränke der Positionierer haben bislang kaum Spielraum für funktionale Ergänzungen geboten.

Wolfgang Balzer, Mitarbeiter in der Abteilung Elektrotechnik am Standort Vreden, berichtet: „Wir haben nur gute Erfahrungen mit den Komponenten von Phoenix Contact gemacht. Ihre gleichbleibend hohe Qualität stimmt genau mit unserer Unternehmensphilosophie überein. Und aufgrund des guten Preis-Leistungs-Verhältnisses und der vielfältigen Funktionen lassen sich unsere Aufgabenstellungen bestens realisieren.“

Nutzung ist in vielen industriellen Bereichen möglich

Sollen Drehstrom-Asynchronmotoren bis 4 kW (3 × 9 A) gestartet, reversiert und geschützt werden, erweisen sich die Hybrid-Motorstarter der Produktfamilie Contactron von Phoenix Contact als geeignete Lösung. Gleichzeitig übernehmen die Module die Not-Halt-Funktion bis zur höchsten Sicherheitskategorie SIL 3 und PL e. Durch ihre mindestens zehnfach höhere Lebensdauer im Vergleich zu mechanischen Schützen reduzieren sich zudem die Wartungskosten. Die Hybrid-Motorstarter können selbst in rauer industrieller Umgebung eingesetzt werden, weil sie wegen der eingebauten Schutzbeschaltungen auch dort zuverlässig schalten. Darüber hinaus ermöglicht der niedrige Einschaltstrom eine direkte Ansteuerung von der SPS.

Die Kosten der elektrischen Lösung kommen der Summe der jeweils erforderlichen mechanischen Komponenten gleich. Dabei verringert sich der benötigte Platz im Schaltschrank sowie der Verdrahtungsaufwand im Vergleich zur Standardlösung jedoch um jeweils 75 %. Zulassungen wie Atex, GL und UL ermöglichen die Nutzung der Contactron-Module in vielen industriellen Bereichen. Markus Levers, bei Severt als Leiter der Abteilung Elektrotechnik beschäftigt, stellt abschließend fest: „Die zahlreichen Vorteile der Hybrid-Motorstarter sowie unsere guten Erfahrungen bestärken uns darin, die Komponenten ebenfalls in zukünftigen Projekten zu verwenden. Denn Contactron trägt dazu bei, dass die Qualität und Zuverlässigkeit unserer Maschinen weiterhin höchsten Ansprüchen genügt.“ MM

* Dipl.-Ing. Matthias Borutta ist Produktmanager Relay bei der Phoenix Contact Electronics GmbH in 31812 Bad Pyrmont

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