Funktionsweise Softstarter
Der Sanftstarter bzw. Softstarter ermöglicht eine gezielte Anlaufstromreduzierung verbunden mit einen kontinuierlichen und stoßfreien Drehmomentanstieg. Durch Reduzierung der Motorspannung kann mit dem Sanftstarter zudem auch der Auslauf des Drehstrommotors gesteuert werden.
Anlaßverfahren Softstarter - Funktionsweise
Die Reduzierung der Motorspannung basiert beim Softschalter auf dem Prinzip der Phasenanschnittsteuerung. Hierzu werden für jede Phase zwei Thyristoren antiparallel geschaltet – ein Thyristor für die positive Halbwelle und der Zweite für die negative Halbwelle.
Funktionsprinzip Phasenanschnittsteuerung - Softschalter
Der sogenannte Zündwinkel α bestimmt, ab wann der Thyristor leitend geschaltet wird und damit den Wert der effektiven Spannung.
Nach Ablauf der eingestellten Startzeit tStart sind die Thyristoren voll durchgeschaltet, d.h. es liegen am Motor die vollen Sinushalbwellen an. Es ist der Höchstwert der Rampe erreicht (=> Top Of Ramp TOR).
Die Thyristoren sind nur während der Hochlauf- bzw. der Auslaufphase aktiv. Sobald die Hochlaufphase abgeschlossen ist, können sie für den statischen Dauerbetrieb durch so genannte Bypass-Kontakte überbrückt werden. Durch den deutlich geringeren Übergangswiderstand der mechanischen Schaltkontakte wird damit die Verlustleistung am Softstarter reduziert. Das nachfolgende Video animiert die obige Abbildung.
Über die Parameter Startspannung U-Start und der Rampenzeit t-Start bestimmen Sie die Hochlaufzeit des Antriebs bzw. die lineare Erhöhung bis zur vollen Netzspannung UL.
DASM am Softschalter - Spannungsverlauf
Vergleich Softstartervarianten zweiphasengesteuert und dreiphasengesteuert
Beim Softstarter kann man grundsätzlich zwei Varianten unterscheiden:
Softstarter - zweiphasengesteuert
Der zweiphasengesteuerte Softstarter ist die preisgünstigere Variante und wird für kleinere Drehstrommotoren verwendet. Dadurch, dass nur zwei Phasen phasenanschnitt-gesteuert sind, ist das resultierende Drehfeld beim Start- und Bremsvorgang elliptisch. Dieser Softstarter ist in der Regel schon mit internen Bypass-Kontakten ausgestattet. Die Handhabung ist einfach mit den drei Einstellwerten t-Start, U-Start und t-Stop. Er ist jedoch nur für Stern (Inline)-Schaltung geeignet.
Softstarter - dreiphasengesteuert
Der dreiphasengesteuerte Softschalter erzeugt ein „sauberes“ kreisförmiges Drehfeld und wird vor allem für größere Antriebe verwendet. In Steuer- und Regelkreises kann er anspruchsvollere Aufgaben erfüllen. Beide Schaltungsarten – Stern und Dreieck sind möglich. Er ist zumeist mit Strombegrenzung und Motorschutzfunktion ausgestattet. Oft sind die Bypasskontakte hier nicht intern verbaut, sondern die Überbrückung der Thyristoren bei abgeschlossenem Startvorgang erfolgt über einen Steuerausgang zur Ansteuerung eines externen Schützes.
Softstarter In-Line oder In-Delta schalten?
In-Line bedeuted, den Softstarter in die Zuleitung zu schalten. Dafür muss der Softstarter auf den Leiterstrom ausgelegt sein.
Die Alternative wäre In-Delta. Hier wird der Softstarter in die drei Wicklungsstränge des Motors geschaltet wird. Dies bedeuted für den Softstarter einen um den Faktor √3 geringeren Strom, was den Einsatz eines Starters mit geringerer Nennleistung ermöglicht.
Softstarter In-Line oder In-Delta
Arbeitsauftrag: Softstarter
Ein Drehstrommotor für ein Rührwerk wird mittels Softstarters hochgefahren. Aus dem Nachfolgendem Technologieschema entnehmen Sie die Kenndaten des verwendeten DASM:
Technologieschema Rührwerk
Weitere Angaben zum Motor: IA/IN = 7,8 MA/MN = 2,8
1. Parametrieren Sie die Startspannung und die Rampenzeit am Softstarter nach vorgegebener Hersteller-Tabelle
Vorschläge mögliche Einstellwerte Softstarter
2. Berechnen Sie aus dem Motorschild das Nennmoment des Motors!
3. Für Betrieb mit Softstarter: Berechnen Sie das Anlaufmoment mit der einzustellenden Startspannung und überprüfen Sie, ob ein Losbrechmoment von 70 Nm überwunden werden kann.