Hohes Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen und begrenztem Anlaufstrom

Der Drehzahlstarter Contactron Speed Starter ermöglicht mehrere feste Drehzahlen respektive analoge Sollwertvorgaben – und das mit reduziertem Parametrieraufwand.

Bild 02: Der Drehzahlstarter Contactron Speed Starter ermöglicht mehrere feste Drehzahlen respektive analoge Sollwertvorgaben – und das mit reduziertem Parametrieraufwand. (Quelle: Phoenix Contact)

Drehzahlstarter positionieren sich zwischen Softstarter und Frequenzumrichter. Sie bieten mehr Flexibilität als Softstarter sowie weniger Komplexität als ein vollwertiger Umrichter.

Bild 03: Drehzahlstarter positionieren sich zwischen Softstarter und Frequenzumrichter. Sie bieten mehr Flexibilität als Softstarter sowie weniger Komplexität als ein vollwertiger Umrichter. (Quelle: Roman Zaiets@shutterstock.com)

Beim Verpacken und Palettieren sind sanfte Rampen und ein kontrollierter Auslauf wichtig, um Stoßbelastungen zu reduzieren und Werkstücke oder Stapel zu schützen. Drehzahlstarter liefern dafür mehrere Drehzahlstufen und ein verbessertes Anlaufverhalten

Bild 04: Beim Verpacken und Palettieren sind sanfte Rampen und ein kontrollierter Auslauf wichtig, um Stoßbelastungen zu reduzieren und Werkstücke oder Stapel zu schützen. Drehzahlstarter liefern dafür mehrere Drehzahlstufen und ein verbessertes Anlaufverhalten. (Quelle: Phoenix Contact)

Drehmoment-/Drehzahl-Diagramm: Schematische Darstellung zur Funktionsverdeutlichung (qualitativ, ohne Skalierung/Parameter)

Bild 05: Drehmoment-/Drehzahl-Diagramm: Schematische Darstellung zur Funktionsverdeutlichung (qualitativ, ohne Skalierung/Parameter) (Quelle: Phoenix Contact)

Drehzahlstarter, ebenfalls als Speed-Starter bekannt, setzen dort an, wo klassische Softstarter an ihre systembedingten Grenzen stoßen. Sie steuern den Motor frequenzbasiert im U/f-Betrieb und erlauben dadurch eine offene Drehzahlsteuerung. Eine Rückführung der tatsächlichen Motordrehzahl findet nicht statt, sodass Abweichungen infolge von Laständerungen möglich sind. Für Förder- und Handlingaufgaben reicht diese Genauigkeit häufig aus; für drehzahlkritische Prozesse (zum Beispiel Wickeln) bleibt der Umrichter gesetzt. Bereits einfache Geräte bieten mehrere fest einstellbare Drehzahlen oder eine analoge Sollwertvorgabe. Auf diese Weise lassen sich verschiedene Prozesszustände abbilden, ohne auf mechanische Umschaltlösungen oder zusätzliche Komponenten zurückgreifen zu müssen. In Kombination mit parametrierbaren Rampen für die Beschleunigung und Verzögerung können Prozesse außerdem schonender gestaltet werden. Ein weiterer wesentlicher Unterschied zeigt sich im Anlaufverhalten. Durch die frequenzbasierte Ansteuerung steht dem Motor schon bei niedrigen Drehzahlen ein vergleichsweise hohes Drehmoment zur Verfügung, während der Anlaufstrom kontrolliert begrenzt bleibt. Die Parametrierung beschränkt sich dabei bewusst auf wenige anwendungsrelevante Einstellungen und lässt sich auch ohne vertiefte Antriebsexpertise gut beherrschen.

Ausgewogener technischer und wirtschaftlicher Kompromiss

Softstarter erweisen sich weiterhin als sinnvolle Lösung für Anwendungen mit konstanter Drehzahl und dem Fokus auf einen schonenden Motorstart. Bei wachsenden Anforderungen an die Flexibilität oder das Anlaufmoment geraten sie allerdings an konstruktive Grenzen. Drehzahlstarter bieten in vielen Fällen eine praktikable Erweiterung ohne den Platz- und Kostenaufwand eines vollwertigen Umrichters. Sie ermöglichen eine einfache Drehzahlsteuerung und ein verbessertes Anlaufverhalten, jedoch ohne die Komplexität klassischer Frequenzumrichter. Für zahlreiche Standardanwendungen ergibt sich daraus ein ausgewogener technischer und wirtschaftlicher Kompromiss.

Vollwertige Frequenzumrichter sind immer dann notwendig, wenn eine geregelte Drehzahl- oder Drehmomentführung, hohe Dynamik oder umfangreiche Kommunikations- und Diagnosefunktionen gefordert werden. Dies trifft auf Breitbandschleifmaschinen oder Kalibrierprozesse zu, bei denen die Geschwindigkeit selbst unter wechselnder Belastung stabil und reproduzierbar bleiben muss. Der zusätzliche Engineering-Aufwand begründet sich in diesen Fällen funktional.

Fazit

Die Wahl der passenden Antriebstechnik sollte sich an den tatsächlichen Anforderungen der Anwendung orientieren. Neben Softstartern und Frequenzumrichtern haben sich Drehzahlstarter als ergänzende Option etabliert. Sie gestatten eine funktional angemessene und wirtschaftliche Auslegung einfacher Antriebe und schließen eine Lücke, die in der Praxis zunehmend zutage tritt.

Wann bietet sich welcher Antrieb an?

Im Maschinen- und Anlagenbau existiert keine pauschal beste Antriebslösung. Maßgeblich sind die tatsächlichen Anforderungen der jeweiligen Applikation. Softstarter eignen sich insbesondere für Anwendungen, bei denen ein Motor nach dem Anlauf mit konstanter Drehzahl betrieben wird und der Fokus auf einem schonenden Hochlauf liegt. Sie sind einfach, robust und wirtschaftlich, stoßen jedoch an Grenzen, sobald variable Drehzahlen oder höhere Anzugsmomente erforderlich werden. Drehzahlstarter schließen diese Lücke. Durch die frequenzbasierte Ansteuerung ermöglichen sie eine einfache Drehzahlsteuerung mit überschaubarem Parametrieraufwand. Für viele Standardanwendungen ergibt sich so ein ausgewogener Kompromiss zwischen Funktionalität und Komplexität. Vollwertige Frequenzumrichter kommen dort zum Einsatz, wo eine geregelte Drehzahl- oder Drehmomentführung, hohe Dynamik oder umfangreiche Diagnose- und Kommunikationsfunktionen gefordert sind.

Literatur

  1. Phoenix Contact GmbH & Co. KG, Bad Pyrmont: https://phoe.co/speedstarter
Felix Schulte ist als Manager Product Management IF Motor Control für die Phoenix Contact GmbH & Co. KG in Bad Pyrmont tätig. fschulte@phoenixcontact.com
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