Mit Stichtag 1. Januar 2015 steigt der Druck auf die Industrie, energieeffizientere Antriebslösungen einzusetzen. Ab diesem Termin müssen erstmalig in den Verkehr gebrachte Motoren mit einer Nennausgangsleistung von 7,5 bis 375kW entweder mindestens die Wirkungsgradklasse IE3 erreichen oder der Wirkungsgradklasse IE2 entsprechen, dürfen dann aber nur mit einer elektronischen Drehzahlregelung betrieben werden. Nach zwei Jahren gilt diese Regelung auch für kleinere Antriebe mit Leistungen ab 0,75kW. So schreibt es die EU-Verordnung EC640/2009 vor. Bisher gab es vor allem zwei Methoden, um elektrische Antriebe effizient zu schützen und zu schalten: Motorstarter oder Frequenzumrichter. Beide haben ihre Vorzüge und Herausforderungen.
Motorstarter oder Umrichter
Auf der einen Seite stellt der Motorstarter eine kostengünstige Lösung mit einfacher Handhabung und hoher Zuverlässigkeit, aber nur begrenzter Funktionalität dar. Auf der anderen Seite bietet der Frequenzumrichter die Möglichkeit der variablen Drehzahlregelung und viel Funktionalität, geht jedoch mit hoher Komplexität einher – und erfordert daher in der Regel sowohl eine höhere Investition als auch fundierte Kenntnisse des Anwenders in der Antriebstechnik. Welche Lösung die richtige ist, lässt sich nur für jeden Anwendungsfall und unter Berücksichtigung des gesamten Systems individuell entscheiden. Dabei sollten verschiedene Aspekte und Neuerungen berücksichtigt werden. Grundsätzlich lässt sich sagen, dass der Motorstarter auch in Zukunft die beste und energieeffizienteste Lösung für Anwendungen mit fester Drehzahl oder geringen Schalthäufigkeiten darstellt. Bei Applikationen mit variabler Drehzahl oder sich stark verändernder Last sind jedoch Frequenzumrichter gefragt. Allerdings gehen diese für viele Bediener mit großen Herausforderungen einher, denn die Komplexität der Geräte ist hoch und erfordert in der Regel ein spezielles Know-how in Sachen Antriebstechnik. Um die Lücke zwischen Motorstarter und Frequenzumrichter zu schließen, hat das Unternehmen Eaton eine neue Geräteklasse entwickelt, die Vorteile des Motorstarters mit denen des Frequenzumrichters vereint.
Drehzahlstarter vereint die Vorteile aus zwei Welten
Der sogenannte Drehzahlstarter (Variable Speed Starter VSS) lässt sich so einfach handhaben wie ein Motorstarter, bietet aber gleichzeitig die Möglichkeit der variablen Drehzahlregelung. Die neue Geräteklasse wird zur diesjährigen SPS IPC Drives unter dem Produktnamen PowerXL-DE1 am Markt eingeführt. Der Charme der auf den ersten Blick schlichten Geräte liegt darin, dass es keine Knöpfe und Bedienelemente gibt. Damit wird eine simple Out-of-the-Box-Inbetriebnahme möglich, das bedeutet, der Installateur nimmt das Gerät aus dem Karton und verdrahtet es wie einen Motorstarter – schon ist es betriebsbereit. Im Praxisvergleich mit konventionellen Lösungen führte dies zu einer Reduzierung der Inbetriebnahmezeit um bis zu 80%. Neben der einfachen Handhabbarkeit hat Eaton auch den Aspekt der Zuverlässigkeit integriert. Das Trip-Free-Designkonzept bietet ausgezeichnete Verfügbarkeit und beinhaltet die Fähigkeit der DE1-Geräte, eine generatorische Energierückspeisung von Seiten des Motors zu erkennen und daraufhin die Rampe automatisch zu verlängern. Es umfasst zudem eine DC-Bremsfunktion und zur Vermeidung einer Überschreitung der kritischen Gerätetemperatur die Funktion der automatischen Reduzierung der Schaltfrequenz.
Parameter per Schraubendreher einstellen
Aber in den Drehzahlstartern steckt deutlich mehr Potenzial, als auf den ersten Blick ersichtlich. Über ein aufsteckbares, universell verwendbares Konfigurationsmodul kann der Bediener mit dem Schraubendreher die wichtigsten Parameter gegenüber der Werkseinstellung individuell verändern – ohne dass Tastatur, Software oder Handbuch notwendig wären. So lassen sich Rampenzeiten, Motorschutz, Netzfrequenz und Klemmenkonfiguration bedienerfreundlich anpassen. Einmal über die frontseitigen Bedienelemente eingestellt, ermöglicht das Konfigurationsmodul die mechanische Speicherung dieses Parametersatzes, der sich dann direkt auf weitere Drehzahlstarter übertragen lässt – einfach durch Aufstecken auf das DE1-Gerät und Drücken der Set-Taste. In der Serienproduktion oder beim Austausch im Fehlerfall erleichtert und beschleunigt diese Funktionalität die Inbetriebnahme. Des Weiteren kann der Anwender die neuen Geräte ebenso wie die Frequenzumrichter von Eaton über die Software drivesConnect parametrieren sowie den Bluetooth-Kommunikations-Stick für das einfache Kopieren der Parameter von einem Gerät auf weitere nutzen. Der Drehzahlstarter DE1 verfügt zudem über eine Modbus-Schnittstelle und lässt sich auch direkt in Eatons hauseigenes Kommunikationssystem SmartWire-DT einbinden. In diesem Fall beträgt die Zeitersparnis bei der Inbetriebnahme bis zu 70%.
