Ein einfacher Leitfaden für Motorstartmethoden

Das Starten eines Elektromotors kann einfach erscheinen. Sie legen einfach einen Schalter um, richtig? Aber es ist ein wenig komplexer als das. Die Art und Weise, wie ein Motor anläuft, kann einen großen Einfluss darauf haben, wie lange er hält. Sie hat auch Auswirkungen auf die Maschine, die er antreibt, und auf Ihr gesamtes Stromnetz. Die Wahl der richtigen Startmethode für den Motor ist sehr wichtig. Sie trägt dazu bei, die körperliche Belastung zu verringern, den Stromverbrauch zu kontrollieren und eine lange Lebensdauer Ihrer Maschine zu gewährleisten. In diesem Artikel werden Ihnen die gängigsten Methoden zum Starten eines Motors in einfachen Worten vorgestellt. Sie werden die Vor- und Nachteile der einzelnen Methoden kennen lernen. Dies wird Ihnen helfen, die beste Methode für Ihren Bedarf zu wählen und langfristig Geld zu sparen.

Warum brauchen wir eine besondere Art, einen Motor zu starten?

Wenn Sie einen Wechselstrommotor zum ersten Mal einschalten, ist er wie ein großer, trockener Schwamm, der ins Wasser fällt. Er versucht, eine Menge Strom auf einmal aus dem System zu ziehen. Dieser schnelle Stromstoß wird als Einschaltstrom bezeichnet. Dieser hohe Einschaltstrom kann fünf- bis achtmal höher sein als die Leistung, die der Motor bei normalem Betrieb verbraucht. Das kann zu Problemen führen. So kann zum Beispiel das Licht gedimmt werden, oder ein Schutzschalter wird ausgelöst. Auch die Stromversorgung wird dadurch plötzlich stark belastet.

Dieser erste große Schub erzeugt auch ein starkes, schnelles Drehmoment (das ist eine Drehkraft). Dies kann den Motor stark belasten. Auch die Teile, mit denen er verbunden ist, wie Riemen und Zahnräder, werden dadurch stark beansprucht. Mit der Zeit kann diese wiederholte Belastung dazu führen, dass Teile verschleißen. Dies kann dazu führen, dass Teile kaputt gehen und teuer repariert werden müssen. Eine gute Startmethode dient dazu, diesen ersten Ansturm von Leistung und Drehmoment zu kontrollieren. Mit der richtigen Methode lässt sich der Motor sanft und kontrolliert starten. So bleiben der Motor und das gesamte elektrische System sicher. Der gesamte Betrieb wird dadurch zuverlässiger.

Was ist die einfachste Methode: Across the Line Starting?

Die einfachste Methode zum Starten von Motoren wird Across the Line (ATL) genannt. Sie ist auch als Direct-On-Line (DOL) Start bekannt. Sie tut genau das, was der Name sagt. Der Motor wird direkt an die volle Netzspannung des Stromnetzes angeschlossen. Ein einfacher Motorstarter wird verwendet, um den Motor mit Strom zu versorgen. Sie legen einfach einen Schalter um, und der Motor erhält sofort die volle Leistung.

Der größte Vorteil der Cross-the-Line-Methode ist, dass sie einfach und billig ist. Sie hat nicht viele Teile und ist daher leicht einzurichten und zu warten. Allerdings haben Sie bei dieser Methode keine Kontrolle darüber, wie der Motor anläuft. Der Motor erhält sofort die volle Spannung. Dies verursacht einen hohen Einschaltstrom und das stärkste Startdrehmoment. Dieser schnelle Schub ist für den Motor und die Maschine, die er antreibt, sehr hart. Für einen kleinen Motor mit einem starken elektrischen System kann dies in Ordnung sein. Aber bei einem größeren Motor kann die Methode des Queranlaufs große Probleme verursachen. Sie sollten versuchen, dies zu vermeiden, wenn Sie die Sicherheit Ihrer Geräte gewährleisten wollen.

Wie kann man die erste Spannungsspitze an einem Motor senken?

Um die Probleme mit dem Start über die Leitung zu umgehen, müssen wir den Startvorgang vereinfachen. Das geht am besten, indem man die Spannung, die der Motor beim ersten Einschalten erhält, reduziert. Man kann sich das so vorstellen, als würde man bei einem Auto das Gaspedal sanft betätigen, anstatt es voll durchzudrücken. Indem wir dem Motor beim Start weniger Strom geben, können wir den gefährlichen Einschaltstrom reduzieren. Wir können auch die harte körperliche Belastung verringern.

Es gibt mehrere Möglichkeiten, diese Leistungsreduzierung zu erreichen. Jede Methode verwendet eine andere Art von Werkzeug oder eine andere Verdrahtung, um den ersten Stromstoß zum Motor zu drosseln. Der Grundgedanke ist immer derselbe. Es geht darum, dem Motor zu helfen, sanfter zu starten. Nachdem der Motor eine gute Drehzahl erreicht hat, schaltet der Anlasser um. Er legt dann die volle Spannung an, die der Motor benötigt, um seine Arbeit zu verrichten. Dieser zweistufige Start schützt den Motor, spart Strom und erhöht die Lebensdauer Ihrer Geräte.

Was ist ein Startverfahren mit reduzierter Spannung?

Eine Startmethode mit reduzierter Spannung ist jede Art des Starts, bei der der Motor nicht gleich zu Beginn an die volle Netzspannung angeschlossen wird. Diese Methoden dienen nur dazu, die Erschütterungen für das elektrische System und die mechanischen Teile zu verringern. Sie ermöglichen einen sanfteren, kontrollierteren Start des Motors. Wenn man mit einer niedrigeren Spannung startet, ist der erste Schub an Drehmoment und Leistung viel geringer.

Diese Art von Motorstarter wird für Arbeiten benötigt, bei denen große Elektromotoren zum Einsatz kommen. Er eignet sich auch für Maschinen mit hohem Trägheitsmoment. Das bedeutet, dass sie schwer sind und sich nur schwer in Bewegung setzen lassen, wie große Ventilatoren, Pumpen oder Förderbänder. Das plötzliche Anfahren dieser Geräte kann das zu bewegende Material oder das Gerät selbst beschädigen. Die Verwendung einer Methode mit reduzierter Spannung sorgt für einen sanften Anlauf. Dieser kontrollierte Start ist ein großer Vorteil. Er hilft, die Gesundheit des Motors zu erhalten und macht den gesamten Betrieb effizienter und zuverlässiger.

Wie verringern Stern-Dreieck-Starter die Belastung eines Motors?

Eine der gängigsten Startmethoden mit reduzierter Spannung ist der Stern-Dreieck-Starter. Bei dieser intelligenten Methode wird die Art und Weise, wie die Drähte im Motor angeschlossen sind, geändert. Für den Start werden die Motordrähte in eine "Stern"-Konfiguration gebracht. Bei dieser Anordnung gelangen nur etwa 58% der vollen Netzspannung an die Drähte. Dadurch sinken das Anlaufmoment und der Anlaufstrom auf etwa ein Drittel des Wertes, der bei einem Direktstart erreicht würde. Dies ist eine sehr gute Möglichkeit, die Anfangsbelastung zu reduzieren.

Nachdem der Motor eine bestimmte Drehzahl erreicht hat, schaltet ein Zeitschalter im Motorstarter die Anschlüsse um. Er schaltet sie auf eine "Dreieck"-Konfiguration um. Die Dreieckkonfiguration für den normalen Betrieb ermöglicht es dem Motor, die volle Spannung zu erhalten und mit voller Leistung zu laufen. Stern-Dreieck-Starter bieten eine einfache und preiswerte Möglichkeit, die Startleistung für viele industrielle Anwendungen zu reduzieren. Der Wechsel von Stern zu Dreieck kann manchmal einen kleinen Leistungssprung verursachen, aber es ist eine bekannte und bewährte Methode.

Ist ein Spartransformator eine gute Möglichkeit, Ihren Motor zu starten?

Eine weitere gute Methode zum Starten mit reduzierter Spannung ist der Einsatz eines Spartransformatorstarters. Diese Art von Motorstarter verfügt über einen speziellen Transformator mit verschiedenen Stellen, an die man ihn anschließen kann. Diese Stellen werden "Anzapfungen" genannt. Mit diesen Anzapfungen können Sie auswählen, wie stark Sie die Spannung reduzieren möchten. Sie können oft 50%, 65% oder 80% der vollen Netzspannung wählen. Damit bietet die Spartransformator-Methode mehr Auswahlmöglichkeiten als ein Stern-Dreieck-Starter.

Während des Starts wird der Motor an einen der niedrigeren Spannungsabgriffe angeschlossen. Dies ermöglicht einen sehr sanften Start und zieht nicht viel Strom. Sobald der Motor fast seine volle Drehzahl erreicht hat, wird er vom Spartransformator getrennt. Dann wird er direkt an die volle Netzspannung angeschlossen. Ein großer Vorteil dieser Startmethode ist, dass sie im Vergleich zu anderen Methoden mehr Drehkraft (Drehmoment) für die verbrauchte Leistung liefert. Der Spartransformatorstarter ist eine hervorragende Wahl für einen Motor, der mit einer großen Last anlaufen muss.

Was sind Sanftanlasser und wie helfen sie einem Motor auf die Sprünge?

Softstarter sind eine neuere, elektronische Methode zum Starten eines Motors. Sie unterscheiden sich von den älteren mechanischen Methoden. Ein Sanftanlasser verwendet elektronische Bauteile, um die Spannung, die an den Motor angelegt wird, sorgfältig zu steuern. Anstatt einfach zwischen zwei Spannungsniveaus hin und her zu springen, kann ein Softstarter die Spannung allmählich erhöhen. Er beginnt mit einer sehr niedrigen Spannung und steigert sie langsam auf die volle Netzspannung.

Dieser Vorgang sorgt für eine völlig gleichmäßige und sanfte Beschleunigung. Sie können dem Softstarter sogar mitteilen, wie lange dieser Leistungsanstieg dauern soll. So haben Sie eine erstaunliche Kontrolle darüber, wie Ihr Motor startet. Die Möglichkeit, den anfänglichen Schock zu reduzieren, ist ein großer Vorteil. Softstarter verringern die mechanische Belastung und die Stromstöße um ein Vielfaches. Dadurch können der Motor und die angeschlossenen Maschinen viel, viel länger halten. Außerdem verfügen sie oft über eine Funktion für sanftes Anhalten, die das System noch besser schützt.

Was ist die neueste Methode, die mit variabler Frequenz arbeitet?

Die neueste und beste Methode zum Starten von Motoren ist der Einsatz von Antrieben mit variabler Frequenz (VFDs). Ein VFD ist ein elektronisches Gerät, das viel mehr kann als nur einen Motor starten. Andere Methoden steuern nur die Spannung für die kurze Zeit, in der der Motor anläuft. Ein VFD kann jedoch sowohl die Spannung als auch die Frequenz des Stroms, der zum Motor fließt, während der gesamten Laufzeit steuern.

Durch Änderung der Frequenz kann ein VFD die Motordrehzahl ändern. Das bedeutet, dass Sie mehr als nur einen sanften Start erhalten. Sie erhalten die volle Kontrolle darüber, wie schnell der Motor die ganze Zeit über läuft. Dies ist ein großer Fortschritt gegenüber älteren Startmethoden. Die Möglichkeit, die Motordrehzahl zu variieren, eröffnet Ihnen viele neue Möglichkeiten, Ihre Arbeit zu kontrollieren und Energie zu sparen. Das macht VFDs zu einem sehr starken Werkzeug für jede moderne Anwendung.

Wie bieten Ihnen Antriebe mit variabler Frequenz (VFDs) eine exakte Steuerung?

Antriebe mit variabler Frequenz (VFDs) funktionieren auf besondere Weise. Sie nehmen den Wechselstrom aus Ihrem Gebäude auf, wandeln ihn in Gleichstrom um und verwenden ihn dann, um ein brandneues Wechselstromsignal nur für den Motor zu erzeugen. Der VFD kann dieses neue Signal mit jeder gewünschten Spannung und Frequenz erzeugen. Dadurch erhält er eine sehr präzise Kontrolle über den Motor, die auf andere Weise nicht möglich ist. Beim Anfahren kann der VFD den Motor mit einer sehr niedrigen Frequenz und Spannung starten. Dann kann er beides gleichzeitig schrittweise erhöhen. Dadurch wird der Stromverbrauch sehr niedrig gehalten, und Sie erhalten eine hervorragende Drehmomentsteuerung direkt aus dem Stillstand.

Diese Methode ermöglicht einen möglichst reibungslosen Start. Es beseitigt fast alle elektrischen und mechanischen Belastungen. Der eigentliche Vorteil von VFDs liegt jedoch darin, was sie tun können, wenn der Motor bereits läuft. Mit dem VFD können Sie die Motordrehzahl perfekt an die jeweilige Aufgabe anpassen. Wenn zum Beispiel eine Pumpe nur mit einer Leistung von 60% arbeiten muss, kann der VFD den Motor verlangsamen. Das spart eine Menge Strom. Dieses Maß an Kontrolle und Einsparungen ist der Grund, warum VFDs immer häufiger in gewerblichen Gebäuden und Fabriken eingesetzt werden. Sie ermöglichen eine kontrollierte Beschleunigung und Abbremsung, was eine sehr wichtige Funktion ist.

Welche Methode zum Starten von Motoren ist die richtige für Ihren Auftrag?

Die Wahl der richtigen Motorstartmethode hängt von Ihren Bedürfnissen ab. Sie sollten die Größe des Motors, die Art der Last, die er bewegt, die Stärke Ihres elektrischen Systems und die Kosten berücksichtigen. Jede Methode bietet eine andere Mischung aus Funktionsfähigkeit, Kontrolle und Kosten.

Hier ist eine einfache Tabelle, die Ihnen die Unterschiede verdeutlicht:

Um die beste Lösung zu finden, sollten Sie an Ihr Hauptziel denken. Wenn Sie nur eine billige Möglichkeit brauchen, einen kleinen Motor zu starten, könnte ein Querstromstarter ausreichen. Wenn Sie den Startstoß für einen größeren Motor reduzieren müssen, ist ein Stern-Dreieck- oder Softstarter eine gute Wahl. Und wenn Sie die volle Kontrolle über die Motordrehzahl benötigen, um Energie zu sparen oder Ihre Arbeit zu verbessern, ist ein VFD die beste Wahl, die Sie treffen können. Wenn Sie die Startmethode auf den Motor und die Aufgabe abstimmen, können Sie sicher sein, dass alles lange Zeit gut funktioniert.

Die wichtigsten Punkte zur Erinnerung

• Across the Line (ATL)-Start ist einfach, belastet aber das Stromnetz und die Motorteile stark.
• Startmethoden mit reduzierter Spannung werden verwendet, um den ersten Schub an Leistung und Drehmoment beim Anlassen eines Motors zu bremsen.
• Stern-Dreieck-Starter und Auto-Transformator-Starter sind gute, nicht-elektronische Möglichkeiten, die Startspannung zu reduzieren.
• Softstarter verwenden Elektronik, um einen sehr sanften, langsamen Start zu ermöglichen. Dadurch wird die Lebensdauer Ihrer Ausrüstung verlängert.
• Antriebe mit variabler Frequenz (VFDs) bieten Ihnen die beste Kontrolle. Mit ihnen können Sie die Motordrehzahl die ganze Zeit über steuern, nicht nur beim Anfahren. Dies ist die beste Methode, um Energie zu sparen und Ihre Arbeit zu kontrollieren.