Unter- statt Oberschwingungen

Abbild Schwingungsspektrum

Bild 2: Schwingungsspektrum (Quelle: ABB)

Wird die Frequenz des Sanftanlassers reduziert, sinkt auch die Drehzahl. Im Gegensatz zu einem Frequenzumrichter erzeugt der PSTX Unterschwingungen der Grundfrequenz (normale Netzfrequenz von 50 Hz oder 60 Hz) durch das Zünden der Thyristoren in einer bestimmten Reihenfolge. Die erzeugte Unterschwingung ist mit einer Oberschwingung der Grundfrequenz vergleichbar, nur dass diese statt der höheren eine niedrigere Frequenz als die Grundfrequenz hat. Daher kann man die Grundfrequenz als eine Oberschwingung oder Harmonische der erzeugten Unterschwingung betrachten. Um die niedrigere Frequenz zu erzeugen, werden die Thyristoren gezündet, wenn sich die Kurven der Grundfrequenz und der gewünschten Unterschwingung schneiden (Bild 2). In Bild 2 entspricht die hellgrüne Linie der siebten Unterschwingung und die dunkelgrüne Linie der fünften Unterschwingung. Beide stehen für zwei verschiedene Motordrehzahlen. Die vertikalen violetten und roten Markierungen kennzeichnen das Zündsignal für den positiven bzw. negativen Thyristor. Die Erzeugung einer niedrigeren Frequenz bietet Vorteile gegenüber der Verwendung eines Frequenzumrichters. Zum Beispiel werden nicht annähernd so viele Harmonische ­erzeugt wie mit einem Frequenzumrichter in der gleichen Situation: Der PSTX zerhackt nicht das Eingangssignal, sondern nutzt nur die notwendigen Teile davon. Die Thyristoren verwenden Teile der Halbwellen, um die gewünschte Ausgangsfrequenz zu erzeugen.

Verschiedene Drehzahlen auch im Rückwärtslauf

Der PSTX lässt den Motor mit verschiedenen niedrigen Drehzahlen vorwärts laufen. Die gleiche Methode zur ­Erzeugung niedrigerer Frequenzen kann auch zumk Einsatz kommen, um den Motor rückwärts laufen zu lassen. Um die Laufrichtung des Motors zu ändern, muss das Magnetfeld seine Drehrichtung umkehren. Dies lässt sich durch die Änderung der Reihenfolge, in der die Phasen angesteuert werden, erreichen. Normalerweise geschieht dies durch ­Tauschen zweier Phasen mithilfe von zwei Schützen. Der PSTX bietet jedoch eine einfachere Möglichkeit, um den gleichen Effekt zu erzielen. Er kann den Motor entsprechend den verschiedenen Unterschwingungen mit drei verschiedenen Drehzahlen vorwärts und rückwärts laufen lassen. Mit dem PSTX gibt es eine Drehzahlregelung durch langsamen Tippbetrieb in einer kompakten Größe und zu geringeren Kosten. Vorteile bietet die Möglichkeit, vorübergehend eine niedrige Drehzahl für Anwendungen wie den Umkehrbetrieb von Abwasserpumpen zur Reinigung oder die Positionierung von Kranen oder Förderbändern zu nutzen. Der Tippbetrieb wird entweder über eine abnehmbare Tastatur, über Tasten am Gerät oder per Feldbus-Kommunikation gesteuert. (no)

Hans-Dieter Meissner (ABB), Carl Thorstensson (ABB), Joakim X. Jansson (ABB)
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