Dimensionieren Sie Softstarter für Pumpen, Lüfter und Kompressoren. Mit Anlaufzeit, Strombegrenzung und Vergleich zu Stern-Dreieck und FU.
Dimensionieren Sie Softstarter für Pumpen, Lüfter und Kompressoren. Mit Anlaufzeit, Strombegrenzung und Vergleich zu Stern-Dreieck und FU.
Softstarter reduzieren den Anlaufstrom von Drehstrommotoren durch stufenlose Erhöhung der Motorspannung über Thyristoren (Phasenanschnitt). Dadurch werden mechanische Belastungen und Netzrückwirkungen erheblich reduziert.
| Verfahren | Anlaufstrom | Anlaufmoment | Kosten | Einsatzgebiet |
|---|---|---|---|---|
| Direktstart (DOL) | 6–8× In | 100% Mk | Niedrig | Kleine Motoren < 4 kW |
| Stern-Dreieck (Y/Δ) | 2–3× In | 33% Mn | Mittel | Leichte Anlauflasten |
| Softstarter | 2–4× In | Einstellbar | Mittel | Pumpen, Lüfter, Förderer |
| Frequenzumrichter | 100–150% In | 150% Mn | Hoch | Variable Drehzahl |
U_Motor(t) = U_Netz × (U_start + (1 - U_start) × t/t_ramp)
Klicken zum KopierenDie Motorspannung wird von einer Startspannung (typ. 30–70% Un) über eine Rampenzeit linear bis zur Nennspannung erhöht.
| Anwendung | Rampenzeit | Startspannung | Strombegrenzung |
|---|---|---|---|
| Pumpe | 5–20 s | 50% | 3× In |
| Lüfter | 10–30 s | 40% | 3,5× In |
| Kompressor | 5–15 s | 60% | 4× In |
| Förderband | 5–20 s | 50% | 3,5× In |
| Mühle / Brecher | 15–60 s | 30% | 4× In |
Die Softstarter-Nennleistung muss mindestens der Motornennleistung entsprechen. Bei schweren Anlaufbedingungen (> 10 Starts/Stunde oder Anlaufzeit > 30 s) ist ein Upgrade um eine Baugröße erforderlich.
Bei Dauerbetrieb oder hoher Schalthäufigkeit wird ein Bypass dringend empfohlen. Der Bypass-Schütz überbrückt die Thyristoren nach dem Hochlauf und reduziert die Verlustleistung im Softstarter von ca. 1% auf nahezu 0%. Viele moderne Softstarter haben einen integrierten Bypass. Ohne Bypass kann die Thyristortemperatur bei Dauerbetrieb kritisch ansteigen.
Softstarter eignen sich für Antriebe mit fester Betriebsdrehzahl, bei denen nur der Anlauf/Auslauf optimiert werden soll. Sie kosten ca. 30–50% eines FU und haben geringere EMV-Probleme. Frequenzumrichter sind die bessere Wahl bei variabler Drehzahl, Energieeinsparung (Affinitätsgesetze) oder Positionieraufgaben. Bei Pumpen mit variablem Bedarf lohnt sich ein FU fast immer.
Der Sanftauslauf (Softoff) reduziert die Spannung langsam beim Ausschalten. Bei Pumpen verhindert dies Druckstöße (Wasserhammer) in der Rohrleitung. Typische Auslaufzeiten: 5–20 s. Bei Lüftern ist ein Sanftauslauf seltener nötig, da diese durch ihr Trägheitsmoment ohnehin langsam auslaufen.
Die Schalthäufigkeit hängt vom Softstarter-Modell und der Anlaufdauer ab. Typisch: 10–20 Starts/Stunde bei leichtem Anlauf (< 10 s), 3–5 Starts/Stunde bei schwerem Anlauf (> 20 s). Bei hoher Schalthäufigkeit muss der Softstarter eine Baugröße höher gewählt werden. Die Thyristor-Thermik ist der begrenzende Faktor.
Bei der Stern-Dreieck-Umschaltung wird der Motor kurzzeitig vom Netz getrennt (50–100 ms). Dadurch entsteht ein zweiter Stromstoß bei der Dreieck-Zuschaltung, der 5–8× In erreichen kann – oft höher als beim Direktstart. Außerdem verursacht die abrupte Drehmomentänderung Druckstöße in Rohrleitungen. Softstarter vermeiden diese Probleme durch den unterbrechungsfreien, rampengesteuerten Hochlauf.