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Softstarter Perfekter Sanftanlauf

Autor / Redakteur: Rainer Günzel / Reinhard Kluger

Für einen perfekten Sanftanlauf ersetzen Softstarter Stern-Dreieck-Starter als vollwertige Lösung sowohl für den Austausch als auch für neue Anlagen. Zudem reduzieren sie gleichermaßen Kosten und Platzbedarf.

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Softstarter vs. Stern-Dreieck: Softstarter starten den Motor auf sanfte Weise und ohne Drehmomentsprünge die beim Stern-Dreieck-Start unvermeidlich sind.
Softstarter vs. Stern-Dreieck: Softstarter starten den Motor auf sanfte Weise und ohne Drehmomentsprünge die beim Stern-Dreieck-Start unvermeidlich sind.
(Bilder: Eaton)

Als einfachste Lösung für den sanften Motorstart, der nicht drehzahlgeregelt sein muss, hat der low-cost Softstarter bei vielen Kunden hohe Anerkennung erworben, da die Anschaffungskosten jenen einer Stern-Dreieck-Lösung entsprechen. Sind keine variablen Drehzahlen gefordert, ist der Softstarter erste Wahl, weswegen sich in den letzten Jahren kostengünstige Softstarter am Markt weitgehend durchgesetzt haben. Sie bieten gegenüber dem Stern-Dreieck-Start zwei fundamentale Vorteile. An erster Stelle steht das deutlich bessere Drehmomentverhalten: Softstarter starten den Motor auf sanfte Weise und ohne Drehmomentsprünge, anders als beim Stern-Dreieck-Start wo diese im Umschaltpunkt unvermeidlich sind. Zweitens unterdrücken Softstarter die dabei entstehenden Stromspitzen wirkungsvoll. Neben einer reduzierten mechanischen Belastung kommt eine Maschine auch mit geringerem Spitzenstrom aus, was bei hohen Energiekosten einen essentiellen Faktor darstellt.

Softstarter senken die Betriebskosten

Die geringere mechanische Belastung resultiert zudem in einer längeren Lebensdauer, außerdem lassen sich Serviceintervalle einer Maschine verlängern – dies senkt insgesamt und langfristig betrachtet die Betriebskosten deutlich.

Softstarter bieten neben dem kontinuierlichen Drehmoment und der Beseitigung von Stromspitzen noch einen weiteren Vorteil: Im Gegensatz zu Schaltgerätelösungen benötigen Anwender lediglich ein einziges Gerät, zudem ist die Gerätebreite auf die zugeordneten Schutzschalter abgestimmt. Der Softstarter DS7 beansprucht deutlich weniger Platz als seine mechanischen Counterparts.

Softstarter – die neue Generation DS7-SWD

SmartWire-DT in Verbindung mit dem PKE-Motorschutzschalter gewährt neue Funktionalitäten für den Softstarter DS7, die einem low-cost Softstarter bislang nicht möglich und deutlich teureren Gerätereihen vorbehalten waren. Die Kombination PKE+DS7-SWD gestattet einen kompletten Geräteschutz des DS7-SWD gegen Überlast, bietet eine einstellbare Strombegrenzungsfunktion und meldet - gleichsam ?nebenbei? - noch die thermische Auslastung an die übergeordnete Steuerung.
SmartWire-DT in Verbindung mit dem PKE-Motorschutzschalter gewährt neue Funktionalitäten für den Softstarter DS7, die einem low-cost Softstarter bislang nicht möglich und deutlich teureren Gerätereihen vorbehalten waren. Die Kombination PKE+DS7-SWD gestattet einen kompletten Geräteschutz des DS7-SWD gegen Überlast, bietet eine einstellbare Strombegrenzungsfunktion und meldet - gleichsam ?nebenbei? - noch die thermische Auslastung an die übergeordnete Steuerung.
(Bild: Eaton)

Der bewährte Softstarter DS4 von Eaton hat sich am Markt bestens etabliert und integriert viele innovative Lösungen, so unter anderem die asymmetrische Zündsteuerung (EU-Patent EP1240706B1) für ein überlegenes Drehmomentverhalten. Die DS4-Reihe wurde später um die Reihe DS6 im Leistungsbereich bis 200 A erweitert. Neben der Zündsteuerung berücksichtigen DS6-Geräte auch weitergehende Kundenwünsche.

Die DS7-Reihe schließlich kombiniert einheitlich alle Erfahrungen, sie steht als durchgängige Reihe von 4 bis 200 A bereit. Darüber hinaus passte Eaton insbesondere Geräte bis 32 A an sein Schütz-Programm an. So besitzen Softstarter DS7 identische Anschlüsse wie Schütze gleicher Leistung. Für Anwender heißt das, dass das gesamte Programm an Erweiterungen für die Schütze auch beim DS7 verfügbar ist.

Smart Wire DT erhöht Anlagenverfügbarkeit

Neu im Softstarterportfolio sind DS7 Softstartergeräte mit integrierter Smart-Wire-DT Schnittstelle. Das innovative Kommunikations- und Verbindungssystem Smart-Wire-DT ist integraler Bestandteil der Eaton Lean Solution Strategie und eröffnet Anwendern vollkommen neue Einsparpotentiale und Anwendungsfelder.

Der überragende Nutzen von Lean Solutions macht sich nicht nur beim signifikant reduzierten Verdrahtungsaufwand bemerkbar, sondern bezieht ebenso die Planung und Projektierung mit ein – diese Aufwände lassen sich um bis zu 70 Prozent reduzieren. Zudem erzielt Smart-Wire-DT markante Verbesserungen hinsichtlich Anlagenverfügbarkeit und Sicherheit.

Ergänzendes zum Thema
Verschwendungen vermeiden – Die „Lean Solution“ Strategie

Kern der Eaton Lean Solution Strategie ist es, Arbeitsabläufe im Maschinen- und Schaltschrankbau zu identifizieren, um Verschwendung zu vermeiden und Optimierungspotentiale voll auszuschöpfen. Verschwendung kann Aspekte betreffen wie lange Wege, Wartezeiten, Überproduktion, Fehler sowie komplizierte Prozesse und ungenutzte Potenziale.

Eatons Strategie für Lean Solutions umfasst drei Themen: Lean-Connectivity, Lean-Automation und Lean-Power. Lean-Connectivity eliminiert die aufwendige und fehleranfällige Punkt-zu-Punkt-Verdrahtung im Schaltschrank und in der Peripherie. So ersetzt die Verbindungs- und Kommunikationstechnologie SmartWire-DT die Einzelverdrahtung von Schaltgeräten, Sensoren und Aktoren mit der zentralen Steuerung durch eine „grüne“, standardisierte Leitungsverbindung. Damit gelingt es, den Aufwand für Verdrahtung, Test und Inbetriebnahme in vielen Schaltanlagen um bis zu 85 Prozent zu reduzieren. Außerdem verhilft SmartWire-DT dazu, Ressourcen effizient, intelligent und schonend einzusetzen.

Mit Lean-Automation entfallen ganze Geräteebenen wie die zentrale SPS mit Ein-/ Ausgabebaugruppen und folglich deren komplette Anschaffungs- und Wartungskosten.

Denn die „grüne“ Leitung dient nicht nur der Stromversorgung aller Komponenten, sondern übernimmt gleichzeitig die Datenkommunikation. Alle Teilnehmer des Systems werden somit kommunikationsfähig. Dank dieser dezentralen Intelligenz lassen sich in Kombination mit Eatons HMI/PLC-Technologie, bei der eine singuläre Einheit alle Steuerungs-, Visualisierungs- und Datenmanagementaufgaben übernimmt, schlanke Automatisierungslösungen realisieren.

Lean-Power zielt auf den Einsatz energieeffizienter Komponenten und die Standardisierung der Steuerstromverdrahtung ab. Zudem wird die Energieeffizienz einer Maschine oder Anlage erhöht – dank der durch SmartWire-DT inhärenten Datentransparenz: Von der Steuerung bis zum Sensor/ Aktor liegen alle relevanten Strom- und Energieverbräuche vor, die sich nun leicht analysieren und gezielt optimieren lassen.

Umfangreiche Diagnosemöglichkeiten

So bietet Smart-Wire-DT in Kombination mit PKE-Motorschutzschaltern die Möglichkeit der erweiterten Antriebsüberwachung (Condition Monitoring und Fernwartung). Prozessrelevante Daten wie der aktuelle Motorstrom, thermische Auslastung und Betriebszustände lassen sich ohne kostenintensive analoge I/O-Technologie kontinuierlich überwachen und analysieren. Dank der umfangreichen Diagnosemöglichkeiten der einzelnen Smart-Wire-DT Teilnehmer können Anlagenbetreiber sich anbahnende Störungen zeitnah erkennen und rechtzeitig in den Produktionsprozess eingreifen – bevor dieser ungeplant unterbrochen wird.

Smart-Wire-DT in Verbindung mit dem PKE-Motorschutzschalter gewährt neue Funktionalitäten für den Softstarter DS7, die einem low-cost Softstarter bislang nicht möglich und deutlich teureren Gerätereihen vorbehalten waren. Die Kombination PKE+DS7-SWD gestattet einen kompletten Geräteschutz des DS7-SWD gegen Überlast, bietet eine einstellbare Strombegrenzungsfunktion und meldet - gleichsam „nebenbei“ – noch die thermische Auslastung an die übergeordnete Steuerung.

BUCHTIPP Das Buch „Antriebspraxis“ enthält die Gesamtschau der eingesetzten Antriebe mit fester oder variabler Drehzahl, die energiesparend und vernetzt arbeiten. Es erklärt sowohl die Arbeitsweise der Komponenten als auch ihr Zusammenwirken im Antriebssystem bis hin zur Vernetzung in betrieblichen und globalen Netzen.

Zentrale Parametrierung und Diagnose

Über die Smart-Wire-DT Schnittstelle sind Softstarter DS7 zentral parametrierbar. Auch Steuerbefehle können über das Netzwerk an die Geräte gesendet und Diagnosedaten ausgelesen werden.

Die Gerätesteuerung erfolgt über drei auswählbare Profile: Erstens das einfache „Start/Stop“ bietende Profil, welches aus der Kombination Motorschutzschalter PKE + Schütz bekannt ist, zweitens über ein 8-Bit breites Profil für den Softstarter, das in gleicher Weise auch für die Frequenzumrichter bereit gestellt wird und mehr Optionen bietet sowie drittens das dem Profidrive Profil vergleichbare Steuerprofil, wie es ebenso für Frequenzumrichter angeboten wird.

Parameterkanal nutzen

Damit eröffnet sich das volle Funktionsspektrum eines Softstarters – es reicht bis hin zu einer von der SPS kontrollierten Strombegrenzungsfunktion. Unabhängig vom gewählten Profil, können jederzeit über azyklische Dienste die Parameter des DS7-SWD gelesen und geschrieben werden.

Die Mechanismen zum Lesen und Schreiben sämtlicher Geräteparameter des DS7-SWD nutzen den im Profidrive-Profil für die Antriebe beschriebenen Parameterkanal. Dieser bietet erstmalig einen einheitlichen Parameterzugriff nicht nur auf Frequenzumrichter, sondern auch auf Softstarter. Außerdem lassen sich die Einstellungen der Potentiometer auf dem DS7-SWD überschreiben, so etwa wenn eine dezentrale Änderung seitens Maschinenbediener ausgeschlossen werden soll.

* Dipl.-Ing. Rainer Günzel, Produktmanager Softstarter & Drives, Eaton Electrical Sector EMEA, Eaton Industries

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