Nach wie vor kommen in fast allen industriellen Applikationen Drehstromasynchronmotoren zum Einsatz, weil sie sich selbst unter rauen Umgebungsbedingungen als sehr robust erweisen. In diesen Anwendungen werden oftmals Funktionen wie das Starten und Reversieren der Motoren, ein geeigneter Überlastschutz für die Antriebe sowie deren sichere Abschaltung bei einer Not-Halt-Anforderung benötigt.
Häufiger Nutzungsbereich der Motoren in elektrischen Anlagen oder Maschinen sind beispielsweise Förderstrecken, Lüfter oder Pumpen. Für den Anwender stellt sich hier die Herausforderung, die Vielzahl an Antrieben zuverlässig und sicher zu schalten. Dabei spielen Kosten, Zeitaufwand und Platzbedarf eine große Rolle.
In der Regel werden für diese Aufgabenstellung mechanische Schütze zum Schalten der Motoren sowie weitere Schütze für deren sichere Abschaltung bis Performance Level (PL) e gemäß EN ISO 13849 respektive Safety Integrity Level (SIL) 3 nach IEC 61508 verwendet. Ergänzend kommt ein Motorschutzrelais hinzu, das den Motor gegen Überlastung absichert. Für jedes der genannten Geräte ist ein entsprechender Aufwand hinsichtlich der Installation, Verdrahtung und Inbetriebnahme einzuplanen.
Mit den modularen Hybrid-Motorstartern der Produktfamilie Contactron von Phoenix Contact reduzieren sich die Arbeiten deutlich. Aufgrund seiner Baubreite von lediglich 22,5 Millimeter spart der Motorstarter darüber hinaus Platz im Schaltschrank ein. Ferner lässt sich mit ihm auf einfache Weise eine sichere Gruppenabschaltung von Motoren realisieren.
Sichere Gruppenabschaltung
Einige Motoren sind bei einer Not-Halt-Anforderung sicher abzuschalten. Um dies nicht für jeden einzelnen Antrieb separat umsetzen zu müssen, bilden die modularen Hybrid-Motorstarter Contactron eine Motorengruppe, die nach einem Not-Halt zum Beispiel über ein vorgeschaltetes Sicherheitsrelais aus dem Safety-Portfolio von Phoenix Contact sicher bis Kat.4/PL e respektive SIL 3 deaktiviert werden kann. Auf diese Weise sind keine zusätzlichen in Reihe geschalteten Not-Halt-Schütze erforderlich.
Mit den vom TÜV zertifizierten Modulen der Baureihe Contactron Pro gestaltet sich die funktionale Sicherheit für den Anwender einfach. Die Not-Halt-Gruppenabschaltung der nachfolgenden Hybrid-Motorstarter lässt sich über einen Tragschienen-Busverbinder ohne weiteren Verdrahtungsaufwand ausführen und bietet somit zusätzliches Potenzial für die nochmalige Senkung des Verdrahtungsaufwands.
Außerdem können alle Geräte über die Systemstromversorgung gespeist werden. Das optionale Rückmeldemodul erlaubt die Überwachung des Motorstatus aus der Leitwarte. Alternativ kann die sichere Gruppenabschaltung beispielsweise über ein sicheres Freigabesignal einer sicheren Steuerung erfolgen.
75 Prozent weniger Platzbedarf
Wer kennt das nicht: Das Platzangebot in Schaltschränken ist in den meisten Applikationen begrenzt und stellt die Anwender daher vor einige Herausforderungen. Im schlimmsten Fall kann das bedeuten, dass auf für den Endkunden hilfreiche Funktionen verzichtet werden muss, weil sich diese nicht mehr im Schaltschrank unterbringen lassen. Die Schaltelemente für den Motor erweisen sich jedoch als unentbehrlich.
Mit den Hybrid-Motorstartern der Produktfamilie Contactron steht hier eine kompakte Alternative für das Schalten von Motoren zur Verfügung. Bei einer im Vergleich zu mechanischen Schützen hälftigen Baubreite sowie der Integration der vier Funktionen Starten, Reversieren, Motorüberlastschutz und Not-Halt in ein Gehäuse verringert sich der Platzbedarf um 75 Prozent. So lässt sich entweder die Größe des Schaltschranks reduzieren oder der gewonnene Raum für zusätzliche Funktionen nutzen.
Zehnmal längere Lebensdauer als Schütze
Die Hybrid-Motorstarter der Contactron-Baureihe vereinen die Vorteile der Mechanik von Relais, die sich durch hohe Robustheit auszeichnen, mit der Langlebigkeit der Solid-State-Relais, da diese verschleißfrei schalten. Den zeitlichen Ablauf und die Überwachung des Moduls übernimmt ein Mikrocontroller, damit ein eventuell auftretender Fehler durch LEDs und einen potentialfreien Ausgang gemeldet werden kann.
Über die optische Anzeige am Motorstarter ist eine Unterscheidung zwischen verschiedenen Fehlern – wie beispielsweise Überlast oder Symmetrie – möglich, weshalb sich deren Ursache umgehend beheben lässt. Die Hybridtechnologie erfordert darüber hinaus keine Kühlkörper, weil die Motorstarter eine geringe Verlustleistung aufweisen, sodass Antriebe bis 3 kW auf kleinem Raum zuverlässig geschaltet und geschützt werden können.
Erreichen mechanische Schütze oftmals schnell das Ende ihrer Lebensdauer und müssen getauscht werden, zeigt sich der elektrische Nutzungszeitraum der Hybrid-Motorstarter als mindestens zehnmal so lang. Auf diese Weise sparen sie die Kosten für Service- und Wartungstätigkeiten ein. Die langjährige Erfahrung belegt, dass die Contactron-Module während des Lebenszyklus der Maschine zumeist nicht gewechselt werden müssen. Das trägt zu einer hohen Anlagenverfügbarkeit bei.
Statusinformationen für mehr Verfügbarkeit
Wird ein Schaltelement für dreiphasige Drehstromasynchronmotoren bis 3 kW gesucht, das nur wenig Platz im Schaltschrank beansprucht, eine möglichst hohe Lebensdauer hat sowie eine TÜV-zertifizierte Not-Halt-Funktion bis Kat.4/PL e/SIL 3 mit dem Direktstarten, Reversieren und Motorschutz kombiniert, dann sind die modularen Hybrid-Motorstarter von Phoenix Contact die richtige Wahl.
Die optionale Kopplung der Geräte der Baureihe Contactron Pro über Tragschienen-Busverbinder senkt den Verdrahtungsaufwand weiter und bietet zudem die Möglichkeit der sicheren Gruppenabschaltung sämtlicher Motorstarter, beispielsweise über ein Sicherheitsrelais von Phoenix Contact. Ferner lassen sich so alle Geräte einfach versorgen. Durch die alternative Verwendung eines Relaismoduls stehen zusätzliche Statusinformationen zur Verfügung.
Neben den modularen Hybrid-Motorstartern umfasst das Portfolio Standard- und vernetzbare Module. In einige Geräte sind bereits Sicherungen integriert, sodass sie auf dem CrossPower-System von Phoenix Contact oder einem Stromsammelschienen-System eingesetzt werden können. Dadurch ergibt sich weiteres Einsparpotenzial bei der Verdrahtung. Mit dem breiten Spektrum an Schaltkomponenten können vielfältige Anforderungen des Maschinen- und Anlagenbaus umgesetzt werden.
