Übersicht über Schutzvorrichtungen für Elektromotoren
Als Antriebsmaschine bildet der Elektromotor die Grundlage aller Kraftmaschinen in der modernen Industrie. Angesichts des stetigen Fortschritts von Wissenschaft und Technik und der kontinuierlichen Verbesserung der Prozesssteuerung, insbesondere der Anforderungen der automatisierten Produktion, ist die Entwicklung und Verbesserung der Steuerungs- und Schutztechnik für Elektromotoren dringend erforderlich. Dies ermöglicht die Fernsteuerung, Fernmessung, Fernjustierung, Fehlerdiagnose und zentrale Steuerung von Produktionsprozessen und Großmaschinen.
Gleichzeitig zeichnet sich die petrochemische Industrie durch hohe Durchflussmengen und Dauerbetrieb unter Volllast aus, weshalb die Zuverlässigkeit und Stabilität der Sicherheitseinrichtungen für Elektromotoren extrem hoch sein müssen. Im Falle eines Störfalls muss die Fehlerursache umgehend gefunden und behoben werden, um eine zeitnahe Wiederaufnahme der Produktion zu gewährleisten. Früher wurden thermische Relais als Überlastschutz- und Steuerungskomponenten für Elektromotoren eingesetzt, doch aufgrund begrenzter Bauteilqualität und Technologie genügen sie den Anforderungen der zunehmend entwickelten Prozessautomatisierung nicht mehr.
Grundprinzip der Funktionsweise von Elektromotorschutzgeräten
Die Motorsicherheitseinrichtung ist ein neuartiges, elektronisches Multifunktionsgerät zum umfassenden Motorschutz, das im letzten Jahrzehnt entwickelt wurde. Sie integriert Niederspannungsschutzfunktionen wie Über- und Unterlastschutz, Phasenausfallschutz, Über- und Unterspannungsschutz, Blockierschutz, Leckstromschutz, Erdschlussschutz und Schutz vor dreiphasiger Unsymmetrie. Sie zeichnet sich durch hohe Einstellgenauigkeit, geringen Energieverbrauch, schnelles Ansprechverhalten und zuverlässigen Betrieb aus. Sie ist ein idealer Ersatz für herkömmliche thermische Relais. Typischerweise besteht sie aus mehreren Komponenten wie einem Stromsensor, einer Vergleichsschaltung, einem Mikrocontroller oder einem Ausgangsrelais.
Der Sensor erfasst die Stromänderung der Motorsicherheitseinrichtung linear am Messanschluss des Schutzschalters. Nach Gleichrichtung, Filterung und weiteren Verarbeitungsschritten wird das Signal in eine dem Motorstrom proportionale Gleichspannung umgewandelt und zur Auswertung und Weiterverarbeitung anhand der vorgegebenen Schutzparameter an die entsprechende Komponente gesendet. Anschließend erfolgt die Verarbeitung durch den Mikrocontroller, wodurch der Leistungskreis angesteuert und das Relais aktiviert wird. Steigt der Motorstrom aufgrund einer Überlastung des Antriebsteils, erhöht sich das vom Stromsensor erfasste Spannungssignal. Überschreitet dieser Spannungswert den eingestellten Wert des Schutzschalters, wird die Überlastschaltung aktiviert. Nach einer einstellbaren Verzögerung schaltet die Verzögerungsschaltung das Ausgangsrelais, und der Schütz unterbricht den Hauptstromkreis. Die Funktionsweise der Unterspannungs- und Phasenausfallschutzfunktionen ist im Prinzip identisch.
Veröffentlichungsdatum: 07. Mai 2025