Motorsteuerungen können manuell, ferngesteuert oder automatisch betrieben werden. Sie können nur die Mittel zum Starten und Stoppen des Motors enthalten oder auch andere Funktionen.
Ein elektrischer Motorregler kann nach der Art des Motors, den er antreiben soll, klassifiziert werden, z. B. Permanentmagnet, Servo, Serie, separat erregt und Wechselstrom.
Ein Motorsteuergerät ist mit einer Stromquelle, z. B. einer Batterie oder einem Netzteil, und einer Steuerschaltung in Form von analogen oder digitalen Eingangssignalen verbunden.
MotorstarterBearbeiten
Ein kleiner Motor kann durch einfaches Anschließen an das Stromnetz gestartet werden. Für einen größeren Motor ist eine spezielle Schalteinheit erforderlich, die als Motorstarter oder Motorschütz bezeichnet wird. Ein Direktanlasser (DOL) verbindet die Motorklemmen direkt mit dem Stromnetz, wenn er eingeschaltet wird. Bei kleineren Motoren ist ein Motorstarter ein manuell betätigter Schalter; bei größeren Motoren oder solchen, die eine Fernsteuerung oder automatische Steuerung erfordern, werden Magnetschütze verwendet. Bei sehr großen Motoren, die an Mittelspannungsnetzen (Tausende von Volt) betrieben werden, können Leistungsschalter als Schaltelemente verwendet werden.
Ein Direktanlasser (DOL) oder Queranlasser legt die volle Netzspannung an die Motorklemmen an. Dies ist der einfachste Typ eines Motorstarters. Ein DOL-Motorstarter enthält auch Schutzvorrichtungen und in einigen Fällen eine Zustandsüberwachung. Kleinere Online-Direktstarter werden manuell betätigt, größere verwenden ein elektromechanisches Schütz zum Schalten des Motorstromkreises. Es gibt auch Halbleiter-Direktanlasser.
Ein Direktanlasser kann verwendet werden, wenn der hohe Einschaltstrom des Motors keinen übermäßigen Spannungsabfall im Versorgungsstromkreis verursacht. Die maximale Größe eines Motors, der an einen Direktstarter angeschlossen werden darf, kann aus diesem Grund vom Versorgungsunternehmen begrenzt werden. So kann ein Versorgungsunternehmen beispielsweise verlangen, dass Kunden in ländlichen Gebieten für Motoren mit einer Leistung von mehr als 10 kW Starter mit reduzierter Spannung verwenden.
DOL-Start wird manchmal zum Starten kleiner Wasserpumpen, Kompressoren, Ventilatoren und Förderbänder verwendet. Bei einem Asynchronmotor, wie z. B. einem Drehstrom-Kurzschlussläufermotor, nimmt der Motor einen hohen Anlaufstrom auf, bis er auf volle Drehzahl hochgefahren ist. Dieser Anlaufstrom ist in der Regel 6-7 mal höher als der Volllaststrom. Um den Einschaltstrom zu reduzieren, haben größere Motoren Starter mit reduzierter Spannung oder drehzahlverstellbare Antriebe, um Spannungseinbrüche in der Stromversorgung zu minimieren.
Ein Wendestarter kann den Motor für die Drehung in beide Richtungen anschließen. Ein solcher Starter enthält zwei DOL-Stromkreise – einen für den Betrieb im Uhrzeigersinn und einen für den Betrieb gegen den Uhrzeigersinn – mit mechanischen und elektrischen Verriegelungen, um ein gleichzeitiges Einschalten zu verhindern. Bei Drehstrommotoren wird dies durch Vertauschen der Verbindungsdrähte zwischen zwei beliebigen Phasen erreicht. Einphasige Wechselstrommotoren und Gleichstrommotoren erfordern zusätzliche Vorrichtungen für die Drehrichtungsumkehr.
Anlasser mit reduzierter SpannungBearbeiten
Anlasser mit reduzierter Spannung, Stern-Dreieck-Anlasser oder Sanftanlasser schließen den Motor über ein Spannungsreduziergerät an die Stromversorgung an und erhöhen die angelegte Spannung allmählich oder in Stufen. Für den Start eines Motors mit reduzierter Spannung können zwei oder mehr Schütze verwendet werden. Durch den Einsatz eines Spartransformators oder einer Serieninduktivität liegt an den Motorklemmen eine niedrigere Spannung an, wodurch das Anlaufmoment und der Einschaltstrom reduziert werden. Sobald der Motor einen Bruchteil seiner Volllastdrehzahl erreicht hat, schaltet der Anlasser auf volle Spannung an den Motorklemmen um. Da der Spartransformator oder die Vorschaltdrossel den hohen Motoranlaufstrom nur einige Sekunden lang führt, können die Geräte im Vergleich zu Geräten mit Dauerleistung viel kleiner sein. Der Übergang zwischen reduzierter und voller Spannung kann auf der Grundlage der verstrichenen Zeit erfolgen oder ausgelöst werden, wenn ein Stromsensor anzeigt, dass der Motorstrom zu sinken begonnen hat. Ein Spartransformatorstarter wurde 1908 patentiert.
Drehzahlveränderbare AntriebeBearbeiten
Ein Antrieb mit einstellbarer Drehzahl (ASD) oder ein Antrieb mit variabler Drehzahl (VSD) ist eine miteinander verbundene Kombination von Geräten, die den Antrieb und die Einstellung der Betriebsgeschwindigkeit einer mechanischen Last ermöglichen. Ein elektrischer Antrieb mit einstellbarer Drehzahl besteht aus einem Elektromotor und einem Drehzahlregler oder Stromrichter sowie Zusatzgeräten und -einrichtungen. Im allgemeinen Sprachgebrauch wird der Begriff „Antrieb“ oft nur für den Regler verwendet. Die meisten modernen ASDs und VSDs können auch einen sanften Motoranlauf realisieren.
Intelligente SteuerungenBearbeiten
Eine intelligente Motorsteuerung (IMC) verwendet einen Mikroprozessor zur Steuerung leistungselektronischer Geräte, die zur Motorsteuerung verwendet werden. IMCs überwachen die Belastung eines Motors und passen das Motordrehmoment entsprechend der Motorlast an. Dies geschieht durch Reduzierung der Spannung an den Wechselstromklemmen und gleichzeitige Senkung von Strom und kvar. Dies kann die Energieeffizienz von Motoren verbessern, die einen großen Teil der Zeit unter geringer Last laufen, was zu weniger Wärme, Lärm und Vibrationen führt, die vom Motor erzeugt werden.