Siemens 3RW3 User guide [de]

Halbleiter-Motor-Steuergerät 3RW3 (Sanftstarter)

Abschnitt Thema Seite

8.1 Bestimmungen/Vorschriften/Approbationen 8-3

8.2 Gerätebeschreibung 8-5

8.2.1 Physikalische Grundlagen 8-6

8.2.2 Allgemeine Beschreibung 8-10

8.2.3

8.2.4

8.2.5 Projektierungshinweise 8-16

8.3 Anwendung und Einsatz 8-18

8.3.1 Anwendungsgebiete und Auswahlkriterien 8-18

8.3.2 Aufbauvorschriften 8-18

8.3.3 Übersichtstabellen: Korrekturfaktoren 8-21

8.3.3.1 Sanftstarter 3RW30/31 in Einzelaufstellung 8-21

8.3.3.2

8.3.3.3

8.3.3.4

8.3.4 Schaltungsbeispiele 8-29

Vergleich: Halbleiter-Motor-Steuergerät (Sanftstarter) 3RW3 mit Motorsteuergeräten SIKOSTART 3RW22

Vergleich: Halbleiter-Motor-Steuergerät (Sanftstarter) 3RW3 mit Stern-Dreieck-Kombination 3RA

Sanftstarter 3RW30/31 in Kombination mit Leistungsschalter 3RV1

Kombination Schütz 3RT mit thermischem Über-

lastrelais 3RU1 und Sanftstarter 3RW3

Kombination Schütz 3RT mit elektronischem Über-

lastrelais 3RB10 und Sanftstarter 3RW3

8-14

8-16

8-22

8-24

8-26

SIRIUS 3R Systemhandbuch GWA 4NEB 430 0999-01a

8.3.5 Inbetriebnahme 8-30

8.3.6 Betriebsmeldungen und Fehlerdiagnose 8-32

8.3.7 Zeitdiagramm 8-33

8-1

Halbleiter-Motor-Steuergerät 3RW3

Abschnitt Thema Seite

8.4 Zubehör 8-35

8.5 Montage und Anschluss 8-37

8.5.1 Montage 8-37

8.5.2 Anschluss 8-37

8.5.3 Schaltpläne 8-38

8.6 Maßbilder 8-41

8.7 Technische Daten 8-42

8.7.1 Steuerelektronik/Leistungselektronik 8-42

8.7.2 Kurzschlussschutz und Sicherungszuordnung 8-45

8.7.3 Aufstellhöhe 8-50

8.7.4 Angaben nach IEC 8-51

8.7.5 Angaben nach NEMA 8-52

8-2

SIRIUS 3R Systemhandbuch

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8.1 Bestimmungen/Vorschriften/Approbationen

Die Halbleiter-Motor-Steuergeräte 3RW3, im folgenden durch das gebräuchlichere Wort "Sanftstarter" ersetzt, haben Zulassung nach UL und CSA.

UL / CSA UL 508

Halbleiter-Motor-Steuergerät 3RW3

"Betriebsmäßiges Schalten"

Schutzarten,

von Gehäusen

Normprofilschiene DIN EN 50 022

Elektronische

Motorsteuergeräte

Berührungsschutz IEC 60947 - 1 und DIN 40050

EMV IEC 60801 - 4 -2 (Entwurf)

Allgemeine Festlegun-

gen

Steuergeräte u. Schalte-

lemente

Gost nach Gost zugelassen

CTic EMV-Konformitätszeichen für Australien (vgl. CE-Zeichen)

Tabelle 8-1: Normen und Zulassungen, 3RW3

DIN EN

IEC 60947 - 4-2

DIN EN 602 69 - 1A1

Die Sanftstarter 3RW3 dürfen zum "Betriebsmäßigen Schalten" verwendet werden nach DIN VDE 0100 Teil 460: Ein Schalter zum betriebsmäßigen Schalten ist für jeden Stromkreis vorzusehen, der unabhängig von den anderen Teilen geschaltet werden soll. Schalter zum betriebsmäßigen Schalten müssen

aktiven Leiter

eines Stromkreises schalten.

nicht unbedingt alle

"Trennen"

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Die Sanftstarter erfüllen nicht die Anforderung für "Trennen" nach DIN VDE 0100 Teil 460 und EN 60 947-1: Jeder Stromkreis muss von den aktiven Leitern der Stromversorgung getrennt werden können. Stromkreisgruppen dürfen durch ein gemeinsames Gerät getrennt werden, wenn die Betriebsbedingungen dies zulassen. Geräte in Trennfunktion müssen in offener Stellung eine den Anforderungen für die Trennfunktion entsprechende Trennstrecke aufweisen und eine Anzeigeeinrichtung haben, die die Stellung der bewegbaren Kontakte anzeigt.

8-3

Halbleiter-Motor-Steuergerät 3RW3

Warnhinweise

Vorsicht!

Die Geräte werden im Werk vor der Auslieferung sorgfältig geprüft und in Ordnung befunden. Auf dem Transportweg können Beanspruchungen auftreten, auf die wir keinen Einfluss haben.

Als Folge können sich die Überbrückungsrelais im Hauptstromkreis in einem undefinierten Schaltzustand befinden.

Im Interesse einer vollständigen Sicherheit ist bei der Inbetriebsetzung oder nach einem Austausch des SIRIUS Sanftstarters folgendes Vorgehen notwendig:

Legen Sie nung an, um die Überbrückungsrelais in einen definierten Schaltzustand zu bringen.

Schalten Sie ein.

zuerst

danach

die Versorgungsspan-

den Hauptstromkreis

Achtung

Der Sanftstarter 3RW3...-1.B1. wurde als Gerät der Klasse A gebaut. Der Gebrauch dieses Produkts in Wohnbereichen könnte zu Funkstörungen führen.

Wenn Sie diese Vorgehensweise nicht einhalten, kann der Motor unbeabsichtigt eingeschaltet werden und Schäden an Personen oder Anlagenteilen hervorrufen.

8-4

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8.2 Gerätebeschreibung

Die Sanftstarter SIRIUS 3RW3 sind ein Bestandteil des SIRIUS 3R Systembaukastens. Sie sind zu den übrigen SIRIUS 3R Schaltgeräten kompatibel.

Mögliche Kombinationen bestehen aus:

• Sanftstarter 3RW3 + Leistungsschalter 3RV

• Sanftstarter 3RW3 + Überlastrelais 3RU/3RB + Schütz 3RT Dazu werden die Verbindungsbausteine verwendet, die für Schütz - Leistungsschalter - Kombinationen benutzt werden (siehe Kap. 8.3.2 "Aufbaurichtlinien").

Halbleiter-Motor-Steuergerät 3RW3

Baugrößen 3RW30/31

Bild 8-1: Sanftstarter 3RW3

Die Sanftstarter 3RW30 gibt es in den vier Baugrößen S00, S0, S2 und S3. Die Sanftstarter 3RW31 gibt es in der Baugröße S0. Folgende Tabelle enthält die Leistungsbereiche der einzelnen Baugrößen (alle Angaben gelten für U

Baugröße S00 Baugröße S0 Baugröße S2 Baugröße S3

1,1 - 4 kW 5,5 - 11 kW 15 - 22 kW 30 - 55 kW

6 - 9 A 12,5 - 25 A 32 - 45 A 63 - 100 A

(B x H x T) (mm)

45 x 97,5 x 93

Tabelle 8-2: 3RW3, Baugrößen

= 400 V und 40° C Umgebungstemperatur):

(B x H x T) (mm)

45 x 125 x 119

(B x H x T) (mm)

55 x 160 x 143

(B x H x T) (mm)

70 x 170 x 178

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8-5

Halbleiter-Motor-Steuergerät 3RW3

8.2.1 Physikalische Grundlagen

Anlaufstrom

Drehstrom - Asynchronmotoren haben einen hohen Einschaltstrom I

(Anlauf)

Dieser kann je nach Motorausführung zwischen dem 3- bis 15-fachen des Bemessungsbetriebsstroms liegen. Als typischer Wert kann der 7- bis 8fache Motorbemessungsstrom angenommen werden.

Anlauf

Bem

0 (Leerlauf)

Kipp

BemnSyn

Anlaufstrom reduzieren

BemnSyn

Motor

Bem

Last

Anlauf

Sattel

Motor

Bild 8-1: Typischer Strom- und Momentenverlauf eines 3-Phasen-Asynchronmotors

Beschl

Last

Achtung

Bei der Auslegung des speisenden Netzes muss dieser Anlaufstrom entsprechend berücksichtigt werden, z. B. unter anderem durch Anpassung der Zuleitung (hohe Wärmeentwicklung) und auch der Absicherung (ungewolltes Auslösen der Sicherungen).

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, den Anlaufstrom zu reduzieren:

• durch Stern-Dreieck-Starter

• durch Frequenzumrichter

• durch Sanftstarter

8-6

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Halbleiter-Motor-Steuergerät 3RW3

Anlaufstrom bei

*/d

-Start

Syn

Bem

Motor bei

=1/3 M

Last

Syn

Bem

1/3 I

Stern-Dreieck-Starter

Die Motorwicklungen werden nach einer gewissen Umschaltzeit von der Sternschaltung in die Dreieckschaltung umgeschaltet. Der Motorstrom beträgt bei Sternanlauf nur ca. 1/3 des Stroms bei Dreieckanlauf (auch das Motormoment wird in Sternschaltung auf ca. 1/3 des Dreieckmoments reduziert).

Nachteile:

• es sind 6 Motorzuleitungen notwendig

• es treten Umschaltsprünge auf (im Strom und Momentenverlauf)

• die Anpassung des Anlaufs an die Anlagengegebenheiten sind nicht möglich

• relativ aufwendige und zeitintensive Montage

• hoher Platzbedarf im Schaltschrank

Bild 8-2: Strom- und Momentenverlauf beim Stern-Dreieck-Start

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8-7

Halbleiter-Motor-Steuergerät 3RW3

Frequenzumrichter

Bei einem Frequenzumrichter wird die Wechselspannung des Netzes in eine Gleichspannung umgerichtet, die dann wiederum in eine beliebige Spannung und beliebiger Frequenz gewandelt werden kann. Folgende Grafik zeigt die Funktionsweise eines Frequenzumrichters:

Bild 8-3: Funktionsweise eines Frequenzumrichters

Nachteile:

• relativ hoher Aufwand notwendig zum Einhalten der Funkentstörbestimmungen; Filter sind oft unumgänglich

• durch Leitungskapazitäten nur begrenzte Motorzuleitungslänge; eventuell ist die Verwendung von Drosseln, Sinusfiltern oder gar du/dt Filtern notwendig.

• hoher Preis

• durch die Vielzahl der Bedienungsparameter ist oft die Inbetriebnahme umständlich und zeitaufwendig

• geschirmte Motorzuleitungen können erforderlich sein

Vorteil:

• eine Veränderung und genaue Einstellung der Motordrehzahl ist möglich.

Das Verhältnis U/f bleibt nahezu konstant. So ist es möglich, bei relativ geringen Strömen hohe Momente zuzulassen.

8-8

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Halbleiter-Motor-Steuergerät 3RW3

Sanftstarter

Bei einem Sanftstarter wird die Motorspannung durch Phasenanschnitt innerhalb einer Anlaufzeit von einer einstellbaren Startspannung auf die Motorbemessungsspannung angehoben. Da der Motorstrom proportional zur Motorspannung ist, wird der Startstrom um den Faktor der eingestellten Startspannung reduziert. Folgende Grafik zeigt die Funktionsweise des Sanftstarters 3RW3:

L1- L3

Bild 8-4: Phasenanschnitt der Netzspannung durch Halbleiterelemente beim Sanftstarter 3RW3

Beispiel:

Startspannung 50% von U

=> Startstrom gleich 50% des Motoranlauf-

stroms bei Direktanlauf. Auch das Motormoment wird bei einem Sanftstarter reduziert. Deshalb gibt

es bei einem sanftgestarteter Motor keinen Einschaltruck mehr. Für den Zusammenhang gilt: Motormoment proportional dem Quadrat der Motorspannung.

Beispiel:

Startspannung 50% von U

=> Startmoment 25% des Startmoments bei

Direktstart.

Vorteile:

• geringer Platzbedarf im Schaltschrank

• keine Beschaltungen (z.B. Filter) notwendig zum Einhalten der Funkentstörbestimmungen (Class A; in UC 24 V Steuerspannungsausführung auch Class B)

• geringer Montageaufwand

• unproblematische Inbetriebnahme

• im Vergleich zum Stern-Dreieck-Starter nur 3 Motorzuleitungen

• durch Einstellmöglichkeiten Anpassung auf die Anlage möglich.

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Nachteile:

• keine längere Drehzahlstellung möglich.

• geringeres Moment bei reduzierter Spannung

8-9

Halbleiter-Motor-Steuergerät 3RW3

Anlau

Anlauf

x 0,7

Anlau

x 0,5

Bild 8-5: Strom- und Momentenverlauf bei Einsatz eines Sanftstarters

8.2.2 Allgemeine Gerätebeschreibung

Der SIRIUS 3R Systembaukasten bietet verschiedene Möglichkeiten für Verbraucherabzweige. Neben den Stern-Dreieck-Startern (siehe Kap. 5, "Sicherungslose Verbraucherabzweige 3RA") stehen die SIRIUS Sanftstarter 3RW3 zur Verfügung. Der Sanftstarter 3RW3 ist kombinierbar mit folgenden SIRIUS 3R Geräten:

• Schütze 3RT

• Leistungsschaltern 3RV

• thermische Überlastrelais 3RU

• elektronischen Überlastrelais 3RB10

100% U

70% U

50% U

Netz

Anlauf

x 0,49

Anlauf

100% U

70% U

50% U

Netz

x 0,25

Syn

Betriebsmäßiges Schalten

Die Montage und die Anschlusstechnik sind einheitlich. Beachten Sie dazu die Montagerichtlinien unter Punkt 8.3.2.

Funktionen des Verbraucherabzweigs

Betriebsmäßiges Schalten eines Stromkreises kann laut Definition ("Trennen" und "Betriebsmäßiges Schalten", DIN VDE 0100, siehe Punkt 8.1) mit einem Schütz oder einem Sanftstarter alleine realisiert werden.

8-10

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Halbleiter-Motor-Steuergerät 3RW3

Trennen

Ausführungen

Nach DIN VDE 0100 kann eine Trennung vom speisenden Netz nicht von einem Halbleiterelement, d. h. Sanftstarter, Frequenzumrichter, einem Schütz oder o. ä. durchgeführt werden. Um ein Trennen vom speisenden Netz zu realisieren, muss zusätzlich zum Schütz oder Sanftstarter ein Leistungsschalter 3RV (oder ein anderes trennendes Gerät, das die oben angegebene DIN VDE 0100 erfüllt) eingesetzt werden. Ein Schütz alleine in Verbindung mit dem Sanftstarter reicht nicht aus! Beide Funktionen, "Trennen" und "Betriebsmäßiges Schalten", lassen sich mit dem Sanftstarter 3RW3 in Kombination mit den Bausteinen aus dem SIRIUS Systembaukasten schnell und einfach realisieren.

Die elektronischen Sanftstarter stehen in zwei Ausführungen zur Verfügung:

Standardausführung 3RW30

Die Standardausführung 3RW30 wird für Motoren mit einer Drehzahl verwendet. Diese Ausführung ist in allen vier Baugrößen verfügbar. Am Gerät lassen sich getrennt voneinander Startspannung U Auslaufzeit t

einstellen. Das Gerät wird über einen Ansteuerkontakt IN

Roff

, Anlaufzeit t

Ron

und

eingeschaltet.

Sondervariante 3RW31

Die Sonderausführung 3RW31 dient zur Ansteuerung von polumschaltbaren Motoren (Dahlanderwicklung). Es können getrennt voneinander eingestellt werden:

• Startspannung U

• Anlaufzeit erste Drehzahl t

• Anlaufzeit zweite Drehzahl tR2.

Das Gerät besitzt keine Auslauffunktion. Die eingestellte Startspannung gilt für beide Rampenzeiten t

und tR2.

Die Anwahl der jeweiligen Rampenzeit erfolgt über zwei Eingänge IN1 und IN2, die den Sanftstarter auch einschalten. Die Geräte der Baureihe 3RW31 sind nur in der Baugröße S0 erhältlich.

Einstellungen

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Die Geräte verfügen über die folgenden Einstellmöglichkeiten:

3RW30

Über 3 Potentiometer können eingestellt werden:

• Anlaufzeit im Bereich 0 bis 20 sec.

• Startspannung im Bereich von ca. 30 bis 100% der Motorbemessungsspannung

• Auslaufzeit im Bereich 0 bis 20 sec.

3RW31

Über 3 Potentiometer können eingestellt werden:

• Anlaufzeit 1 im Bereich 0 bis 20 sec.

• Startspannung im Bereich von ca. 30 bis 100% der Motorbemessungsspannung

• Anlaufzeit 2 im Bereich 0 bis 20 sec.

Eine spezielle Software bewirkt die Einstellung von progressiven Rampenzeiten. Kleine Zeiten bis 5 sec. können somit sehr genau eingestellt werden.

8-11

Halbleiter-Motor-Steuergerät 3RW3

Hilfskontakte

Sanftanlauffunktion

3RW30

Bei den Baugrößen S0 bis S3 sind folgende Hilfskontakte integriert:

• "ON": das Selbsthaltesignal wird bei Ansteuerung mittels einfacher "Ein" und "Aus"-Taster zur Verriegelung eingesetzt. (Kontaktbezeichnung 13/14)

• "BYPASSED": Mit dem Anlauf-Ende Signal können z.B. nach einem erfolgten Sanftanlauf einer Pumpe Steuerventile angesprochen werden, um die Förderung frei zu geben. (Kontaktbezeichnung 23/24)

Die Geräte der Baugröße S00 haben keine Hilfsschalter.

3RW31

Das 3RW31 hat keine Hilfskontakte.

Momentenreduzierter Start für Drehstrom-Asynchronmotoren: Durch die zweiphasige Ansteuerung wird während der gesamten Hochlaufzeit der Strom auf niedrige Werte gehalten. Stromspitzen, wie sie bei SternDreieck-Start während des Umschaltens von Stern auf Dreieck entstehen, werden durch die kontinuierliche Spannungsbeeinflussung verhindert. Transiente Stromspitzen (Inrush-Ströme) werden automatisch bei jedem Einschaltvorgang durch eine spezielle Ansteuerfunktion der Leistungshalbleiter vermieden.

Sanftauslauffunktion

Zeitrampen 3RW30

Das abrupte Stehenbleiben des Antriebs beim Ausschalten des Motors wird durch die integrierte Sanftauslauffunktion vermieden.

Folgende Grafiken zeigen die Zeitrampe beim 3RW30 und das Zeitdiagramm der Hilfskontakte:

ON 13/14

BYPASSED 23/24

R on

3RW30: Zeitrampe Zeitdiagramm der Hilfskontakte

Bild 8-6: Zeitrampe/Zeitdiagramm, 3RW30

R off

R on

R off

Folgende Grafik zeigt die Zeitrampe beim 3RW3:

8-12

R1tR2

Bild 8-7: Zeitrampe, 3RW31

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Halbleiter-Motor-Steuergerät 3RW3

Zubehör

Montage

In die Sanftstartergehäuse der Baugröße S0 bis S3 kann von unten ein Lüfter eingeschnappt werden. Damit werden die folgenden Eigenschaften erreicht:

• Erweiterte Möglichkeiten der Einbaulage

• Erhöhung der Schalthäufigkeit (siehe Kapitel 8.3.2 "Aufbauvorschriften) Bei den Baugrößen S0 und S2 können Klemmenabdeckungen an die Rah-

menabdeckungen montiert werden, um die Kabelenden fingersicher abzudecken. Diese sind identisch mit den Klemmenabdeckungen der SIRIUS 3R Schütze 3RT derselben Baugrößen. Für die Baugröße S3 sind Anschlussabdeckungen für Kabelschuhanschluss oder Schienenanschluss erhältlich. Auch diese sind identisch mit den Zubehörteilen der entsprechenden SIRIUS 3R - Schützgröße. Weiteres Zubehör siehe Kapitel 8.4.

Mittels eines Verbindungsbausteins werden die Geräte an die Leistungsschalter 3RV angebaut und sind somit mechanisch und elektrisch verbunden. Dieser Verbindungsbaustein ist identisch mit demjenigen, der auch für die entsprechenden Schütz - Leistungsschalter - Kombinationen verwendet wird. Diese Aufbauvariante bietet alle Vorteile eines sicherungslosen Verbraucherabzweigs.

Verbindungsbausteine

Anschluss

Für den Zusammenbau von Sanftstarter 3RW3 und Leistungsschalter 3RV1 werden die folgenden Verbindungsbausteine verwendet:

Baugröße

S00

Tabelle 8-3: Verbindungsbausteine

Verbindungsbaustein

3RA1911-1A

3RA1921-1A

3RA1931-1A

3RA1941-1A

Die elektronischen Sanftstarter 3RW3 sind in Schraubenanschlusstechnik erhältlich. Es werden Plus-Minus-POZIDRIV 2 Schrauben verwendet. Es wird die SIGUT-Anschlusstechnik (nichtverlierbare Schrauben, im Auslieferzustand geöffnete Kontakte u.a.) angewendet.

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8-13

Halbleiter-Motor-Steuergerät 3RW3

8.2.3 Vergleich: Halbleiter-Motor-Steuergerät (Sanftstarter) 3RW3 mit den Motorsteuergeräten SIKOSTART 3RW22 und SIKOSTART 3RW34

Sanftstarter stehen für unterschiedliche Anwendungsfälle zur Verfügung. Folgende Grafik bietet einen Überblick über die verschiedenen Sanftstarter:

Funktionen

High End

SIKOSTART 3RW22

Low End

12/16/25A

+ 575V+ Hilfskontakte

S00

6/9A

5,5 452211

Bild 8-8: Sanftstarter im Überblick

2phasig nur Inline

S2 S3

SIRIUS Sanftstarter 3RW30/31

710

Leistung in kW bei 400V

1000

Der SIKOSTART 3RW22 eignet sich für Antriebe mit hohem Anspruch an die Funktionalität des Starters. Er deckt einen Leistungsbereich zwischen 3 und 710 kW (bei 400 V) ab.

SIKOSTART 3RW22 bietet die folgenden Möglichkeiten:

• Sanftanlauf und Sanftauslauf

• Losbrechmoment

•DC - Bremsen

• Energiesparbetrieb

• Temperaturüberwachung

• Bedienungsmöglichkeiten mit einem PC über eine RS232 - Schnittstelle

• Auswahl und Projektierungsprogramm

• Strom- und Spannungsbegrenzung

• Pumpenfunktionalitäten (z. B. Pumpenauslauf)

• Hochlauferkennung

• drei Parametersätze

• verschiedene Auslaufarten

• elektronischer Geräteüberlastschutz

SIKOSTART 3RW34

8-14

Das "Applikationshandbuch SIKOSTART 3RW22" stellt die verschiedenen Anwendungsgebiete und Schaltungsvarianten vor (Best. Nr. E20001-P285-A484-V3).

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Halbleiter-Motor-Steuergerät 3RW3

SIKOSTART 3RW34

SIRIUS 3RW3 Sanftstarter

Antriebe mit einem geringeren Anspruch an die Funktionalität des Sanftstarters können mit einem SIKOSTART 3RW34 erfüllt werden. SIKOSTART 3RW34 ist in Bedienung und Ausstattung dem SIRIUS Sanftstarter 3RW3 sehr ähnlich. Es wird ein Leistungsbereich bis zu 1000 kW abgedeckt (400 V). Die Funktionen des 3RW34 lassen sich wie folgt zusammenfassen:

• Sanftanlauf und Sanftauslauf

• 2 Schaltungsvarianten: Standard- und Wurzel-3-Schaltung

• 3-phasige Ansteuerung

• optionale AS-i Busansteuerung

Die technischen Daten sowie eine genaue Beschreibung des 3RW34 sind in der Druckschrift SIKOSTART 3RW22/3RW34 - Elektronische Motorsteuergeräte (Best. Nr.: E20001-A200-P302) zu finden.

Der SIRIUS 3RW3 Sanftstarter deckt den Leistungsbereich von 1,5 bis 45 kW ab. Leistungshalbleiter haben immer eine Verlustleistung, die sich in einer Wärmeerzeugung zeigt. Um diese Verlustleistung so gering wie möglich zu halten, werden nach dem erfolgten Motorhochlauf die Halbleiter durch Relaiskontakte überbrückt. Die Kühlkörper des Geräts und auch seine Abmessungen konnten somit gering gehalten werden. Zusätzlich ist es nicht notwendig, ein Bypassschütz einzusetzen, das im herkömmlichen Aufbau die Überbrückung der Leitungshalbleiter vornimmt. Zur Weiterverarbeitung in der Anlagensteuerung bietet das Gerät zwei Relaisausgänge:

• "ON" - Kontakt (Klemmen 13/14), der z. B. dazu verwendet werden kann, den Sanftstarter über Taster anzusteuern (Selbsthaltung).

• "BYPASSED" - Kontakt (Klemmen 23/24), der das Ende des erfolgten Hochlaufs meldet; z. B. um damit ein Magnetventil zu schalten, nach dem eine sanftgestartete Pumpe angelaufen ist.

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Für Antriebe in diesem Leistungsbereich lassen sich mit einer 2-phasigen Steuerung gute Motoranläufe erzielen. Bei einer 2-phasigen Steuerung sind nur in zwei Phasen Halbleiterelemente eingesetzt, um Motorstrom und -spannung in allen drei Phasen zu reduzieren. Die dritte Phase ist intern im Sanftstarter gebrückt.

8-15

Halbleiter-Motor-Steuergerät 3RW3

8.2.4 Vergleich: Halbleiter-Motor-Steuergerät (Sanftstarter) 3RW3 mit Stern-Dreieck-Kombination 3RA

Der Vergleich von Sanftstarter und Stern-Dreieck-Kombinationen zeigt folgende Vorteile beim 3RW3 (Beispiel hier: 22 kW):

Sanftstarter 3RW3 Stern-Dreieck-Starter 3RA

Baubreite: 55 mm Baubreite: 165 mm

Verdrahtung: 3 Motorzuleitungen Verdrahtung: 6 Motorzuleitungen

wählbare Anlaufparameter Keine

Tabelle 8-4: Vergleich: 3RW3/3RA

8.2.5 Projektierungshinweise

Damit ein Motor überhaupt seine Bemessungsdrehzahl erreichen kann, muss das Motormoment zu jedem Zeitpunkt des Hochlaufs größer sein als das von der Last geforderte Moment, da sich sonst ein stabiler Betriebspunkt noch vor Erreichen der Bemessungsdrehzahl des Motors einstellt ("der Motor bleibt hängen"). Die Differenz von Motormoment und Lastmoment ist das Beschleunigungsmoment, das für die Drehzahlerhöhung des Antriebs zuständig ist. Je kleiner dieses Beschleunigungsmoment ist, desto größer ist die Hochlaufzeit des Motors.

minimale Stromwerte beim Anlauf Feste Stromverhältnisse (I

keine gefährlichen Umschalt-Strom-

spitzen

Sondervariante für Dahlander-Motoren -----

Sanftauslauffunktion -----

Umschaltstromspitzen beim Umschalten

von Stern auf Dreieck

= 1/3Id)

Anlaufmoment

8-16

Durch die Reduzierung der Klemmenspannung eines Drehstrom - Asynchronmotors wird eine Verringerung des Anlaufstroms und des Anlaufmoments des Motors erreicht. Der Strom hängt in direktem Verhältnis mit der Spannung zusammen, während zwischen Spannung und Motormoment ein quadratisches Verhältnis besteht.

Beispiel:

Motor = 55 kW, Bemessungsstrom = 100 A, Anlaufstrom = 7 x Bemessungsstrom, Motormoment = 355 Nm, Anlaufmoment = 2,4 x Bemessungsmoment Einstellungen am Sanftstarter: Startspannung 50% der Motorbemessungsspannung Dadurch ergeben sich die folgenden Reduzierungen:

• Der Anlaufstrom reduziert sich auf die Hälfte des Anlaufstrom bei Direktstart: 50% von (7 x 100 A) = 350 A

• Das Anlaufmoment reduziert sich auf 0,5 x 0,5 = 25 % des Anlaufmoments bei Direktstart: 25% von 2,4 x 355 Nm = 213 Nm

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