Automatischer Stern-Dreieck-Anlasser mit Timer: 3-Phasen-AC-Motor Leistung, Steuerung & Verdrahtungsplan

Automatischer Stern-/Dreieck-Anlasser mit Timer für 3-Phasen-Asynchronmotoren

In diesem Tutorial zeigen wir die Stern-Dreieck-(Y-Δ)-Anlaufmethode für 3-Phasen-Asynchronmotoren mit automatischem Stern-Dreieck-Anlasser und Timer – mit Schaltplan, Leistungs-, Steuerungs- und Verdrahtungsdiagramm sowie Funktionsweise, Anwendungen, Vor- und Nachteilen.

Verdrahtungs- & Installationsdiagramm: Automatischer Stern-Dreieck-Anlasser mit Timer

Erklärung der Funktionsweise und des Betriebs des automatischen Stern-Dreieck-Anlassers mit Timer:

Links sehen Sie den Hauptschütz mit pneumatischem Timer, da der Hauptschütz immer unter Spannung steht. In der Mitte befindet sich der Dreieckschütz mit thermischer Überlastrelais zum Motorschutz, falls der Motor den am Überlastrelais eingestellten Nennstrom überschreitet. Rechts sehen Sie den Sternschütz, der als erster Schütz zusammen mit dem Hauptschütz angezogen wird. Wenn der Timer sein Zeitlimit erreicht, fällt der Sternschütz ab und der Dreieckschütz zieht an – der Motor läuft nun unter Volllast.

Verwandte Motorsteuerungs- & Leistungsdiagramme:

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Betrieb & Funktionsweise des automatischen Stern-Dreieck-Anlassers

Von L1 fließt der Phasenstrom über die Sicherung zum thermischen Überlastkontakt, dann über den AUS-Taster, EIN-Taster, Verriegelungskontakt 2 und weiter zu C3. Damit ist der Stromkreis geschlossen, woraus folgt:

1. Schützspule C3 und Timer-Spule (I1) werden gleichzeitig erregt, und die Motorwicklung wird in Stern geschaltet. Wenn C3 erregt wird, schließen seine Hilfskontakte (Normalerweise offen) und öffnen sich (Normalerweise geschlossen). Dadurch wird auch Schütz C1 erregt, und die Drehstromversorgung erreicht den Motor. Da die Wicklung in Stern geschaltet ist, erhält jede Phase √3-mal weniger als die Leiterspannung, also 230 V. Der Motor startet somit sicher.
2. Der Schließkontakt von C3 in der Dreiecksleitung öffnet sich, wodurch keine Aktivierung von Schütz 2 (C2) möglich ist.
3. Nach Loslassen des Tasters erhalten Timer-Spule und Spule 3 über Timer-Kontakt (Ia), Haltkontakt 3 und Schließkontakt 2 von C2 weiterhin Spannung.
4. Wenn Schütz 1 (C1) erregt wird, schließen sich die beiden Öffner in der Leitung von C1 und C2.
5. Für die vorgegebene Zeit (üblicherweise 5–10 Sekunden), in der der Motor in Stern geschaltet ist, öffnet sich danach der Timer-Kontakt (Ia) (einstellbar über Timer-Drehknopf), woraus folgt:

• Schütz 3 (C3) fällt ab, wodurch der Öffner von C3 schließt (der in der C2-Leitung liegt) – somit zieht auch C2 an. Gleichzeitig öffnet sich die Sternschaltung der Wicklung. C2 schließt. Daher wird die Motorwicklung in Dreieck geschaltet. Zudem öffnet sich Kontakt 2 (in der C3-Leitung), wodurch keine Aktivierung von Spule 3 (C3) mehr möglich ist.
• Da der Motor nun in Dreieck geschaltet ist, erhält jede Phase die volle Leiterspannung (400 V) und der Motor läuft im Volllastbetrieb an.

Verwandter Beitrag:

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Leistungsdiagramm Stern-Dreieck-Anlasser

Steuerungsdiagramm Stern-Dreieck-Anlasser mit Timer

Verdrahtungsdiagramm Stern-Dreieck-Anlasser mit Timer

Abkürzungen (für Steuerungsverdrahtung des 3-Phasen-Stern-Dreieck-Anlassers mit Timer):

• R, Y, B = Rot, Gelb, Blau (3-Phasen-Leiter)
• C.B = Hauptleistungsschalter
• Main = Hauptversorgung
• Y = Stern
• Δ = Dreieck
• 1a = Timer
• C1, C2, C3 = Schütze (für Leistungs- & Steuerungsdiagramm)
• O/L = Überlastrelais
• NO = Normalerweise offen
• NC = Normalerweise geschlossen
• K1 = Schütz (Schützspule)
• K1/NO = Schütz-Haltespule (Normalerweise offen)

Vor- & Nachteile des Stern-Dreieck-Anlassers mit Timer

Vorteile:

• Einfaches Design und einfache Bedienung
• Im Vergleich zu anderen Spannungsreduktionsverfahren kostengünstiger
• Drehmoment- und Stromverhalten des Stern-Dreieck-Anlassers ist gut.
• Zweimaliger Anlaufstrom des Nennstroms (FLA) des angeschlossenen Motors.
• Reduziert den Anlaufstrom auf etwa ein Drittel im Vergleich zum Direkteinschalten (DOL).

Weiterlesen:

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• Zwei Geschwindigkeiten, eine Richtung, 3-Phasen-Motoranschluss Leistungs- & Steuerungsdiagramme

Nachteile:

• Anlaufdrehmoment wird ebenfalls auf ein Drittel reduziert, da der Anlasser den Anlaufstrom auf ein Drittel des Nennstroms reduziert [Leiterspannung ebenfalls auf 57 % (1/√3) reduziert].
• Erfordert sechspoligen/ansechsklemmigen Motor (Dreieckgeschaltet).
• Für Dreieckschaltung muss die Versorgungsspannung der Nennmotorspannung entsprechen.
• Beim Umschaltzeitpunkt (Stern zu Dreieck), wenn der Motor nicht mindestens 90 % seiner Nenndrehzahl erreicht hat, kann der Stromspitzenwert ebenso hoch sein wie beim Direkteinschalten (DOL) – schädliche Auswirkungen auf Schutzkontakte, daher nicht zuverlässig.
• Stern-Dreieck-Anlasser nicht einsetzbar, wenn das erforderliche (Anwendungs- oder Last-) Drehmoment mehr als 50 % des Nenndrehmoments des 3-Phasen-Asynchronmotors beträgt.

Verwandter Beitrag:

2 Geschwindigkeiten, 2 Richtungen Multispeed 3-Phasen-Motor Leistungs- & Steuerungsdiagramme

Merkmale & Eigenschaften des Stern-Dreieck-Anlassers

• Anlaufstrom beträgt 33 % des Nennstroms beim Stern-Dreieck-Anlasser.
• Spitzen-Anlaufdrehmoment beträgt 33 % des Nenndrehmoments.
• Spitzen-Anlaufstrom beträgt 1,3 bis 2,6 des Nennstroms.
• Stern-Dreieck-Anlasser nur für niedrige bis hohe Leistung 3-Phasen-Asynchronmotoren einsetzbar.
• Reduzierter Anlaufstrom und -drehmoment.
• 6 Anschlusskabel für Motorklemmenkasten nötig.
• Im Stern-Dreieck-Anlasser: Stromspitze und mechanische Belastung beim Umschalten Stern/Dreieck.

Anwendungen des Stern-Dreieck-Anlassers

Der Hauptzweck des Stern-Dreieck-Anlassers ist, den 3-Phasen-Asynchronmotor in Sternschaltung zu starten und in Dreieckschaltung laufen zu lassen.

Wichtig: Stern-Dreieck-Anlasser nur für Niederspannung bis Mittelspannung und leichte Anlaufdrehmoment-Asynchronmotoren. Bei Direkteinschalten (DOL) beträgt der Anlaufstrom ca. 33 %, das Anlaufdrehmoment reduziert sich um ca. 25–30 %. Daher nur für leichte Last beim Anlauf verwendbar. Andernfalls startet der Schwermotor nicht aufgrund zu geringen Drehmoments, das nötig wäre, um den Motor auf Nenndrehzahl zu beschleunigen beim Umschalten in Dreieck.

Weitere Leistungs- & Steuerungsdiagramme:

• Was ist ein Motoranlasser? Arten von Motoranlassern und Anlaufmethoden
• Was ist ein Sanftanlasser? Funktionsweise, Diagramm und Anwendungen
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