Neue Sanftanlasser als Alternative zum Frequenzumrichter

In den letzten 20 Jahren hat sich die Sanftanlasser-Technologie zum festen Bestandteil der elektronischen Antriebstechnik entwickelt. Durch stetige Innovationen hat sie mechanische Lösungen wie Stern-Dreieck oder Anlasstrafo abgelöst. Heute decken Sanftanlasser nahezu sämtliche Antriebsapplikationen ab und etablieren sich dadurch als Alternative zum Frequenzumrichter. Auf der Hannover Messe wird die neue Generation an Sanftanlassern demonstriert, die den Einsatzbereich dieser Technologie noch einmal erweitert.

Heutige Sanftanlasser haben mit den übergroßen Geräten aus den 1980er Jahren nur noch wenig gemein. Ein moderner Mittelspannungs-Sanftanlasser passt in ein herkömmliches Schaltfeld. Leistungen von bis zu 4 MW finden somit auf kleinstem Raum oder je nach Anforderung sogar direkt an der Applikation ihren Platz. Das Leistungsspektrum liegt dabei zwischen 200 W und 30 MW. Der Spannungsbereich reicht von 220 V bis zu 15.000 V. Mit diesem Leistungsbereich deckt die Sanftanlasser-Technologie 99 Prozent der am Markt benötigten Antriebseinheiten ab. Sie ermöglicht im Gegensatz zu mechanischen Lösungen einen materialschonenden und kostengünstigen Startvorgang nahezu ohne Strom- und Momentensprünge.

Als Alternative gegenüber Frequenzumrichtern haben sich Sanftstarter für den Einsatz an Motoren etabliert, die mit Nenndrehzahl und Nennlast laufen und bei denen Frequenzumrichter nur zusätzliche Energie verbrauchen. Sanftstarter reduzieren aufgrund der niedrigen Schaltfrequenzen im 50-Hz-Bereich die Störstrahlung und dadurch auch den Wartungsaufwand und die damit verbundenen Kosten. Auf der Hannover Messe wird erstmals ein Sanftanlasser vorgestellt, der im Vergleich zum Frequenzumrichter sowohl kosten- als auch platzsparend ist.

Pumpen, Biogas, Megastarter
Das Leistungsspektrum der Sanftanlasser-Technologie wurde in den letzten Jahren stetig erweitert. Bei unstabilen Netzverhältnissen kommen beispielsweise neuartige Steuerungsfunktionen mit Frequenzanpassungen zum Tragen. Eine integrierte Strombegrenzung ermöglicht eine exakte Definition der Netzbelastung, um zum Beispiel die Überlastung des Motors zu vermeiden.

So werden Sanftanlasser etwa in Biogasanlagen eingesetzt, da Gewicht und Umfang der zu transportierenden Biomasse ständig variieren und der Motor unterschiedlich belastet wird. Außerdem lassen sich vorgeschaltete Komponenten wie Transformatoren oder Generatoren exakter berechnen.

Mit Hilfe der Motorisolation durch einen Sanftanlasser werden solche Antriebe ständig überwacht, die über einen längeren Zeitraum nicht im Einsatz sind. Das trifft zum Beispiel auf redundante oder Notfallapplikationen wie Hochwasser- oder Feuerlöschsysteme zu. Die Isolationsüberwachung setzt bei problematischen Messdaten ein Alarm ab, um adäquat zu reagieren, ohne dass das Sicherheitssystem seine Funktion verliert.

Besonders hohe Anforderungen werden an Mittelspannungs-Sanftanlasser zum Beispiel im Marine- und Offshore-Bereich gestellt. Ständige Vibrationen und eine hohe Luftfeuchtigkeit, die der Korrosion Vorschub leistet, verlangen der Technik alles ab. Doch auch hier können Sanftstarter mit entsprechender Schiffszulassung problemlos eingesetzt werden. Unter den Mittelspannungs-Sanftanlassern bilden die sogenannten Megastarter mit einer Leistung bis 40 MW die Königsklasse. Solche Softstarter kommen hauptsächlich bei Öl- und Gasapplikationen zum Einsatz. Sie bieten beispielsweise eine Kurzschlussleistung von 40 kA und höher.

Störfestigkeit erhöht
„An die Projektierung moderner Antriebseinheiten werden heute jedoch weitaus mehr Anforderungen gestellt als die reine Leistungsauslegung“, erklärt Andreas Fornwald, Geschäftsführer der IGEL Electric GmbH. Das Unternehmen besitzt die weltweit größte Produktpalette an Sanftanlassern. „Besonders in Bezug auf Industrienormen und -standards muss hier eine gesamtheitliche Betrachtung der installierten Komponenten und ihre Auswirkungen untereinander sowie auf andere Anlagenkomponenten durchgeführt werden“, so Fornwald weiter.

Damit Schaltanlagenbauer und Systemintegratoren auf einen einzigen Lieferanten für Sanftanlasser-Anwendungen zurückgreifen können, präsentiert IGEL den ISA-SL. Mit einem Spannungsbereich von 230 V bis 690 V und 8 A bis 1100 A deckt dieser Softstarter mehr als 90 Prozent der Marktanforderungen ab. Da die Leistungsebene des ISA-SL komplett galvanisch von der Steuerebene getrennt ist, erhöht sich die Störfestigkeit des Sanftanlassers. Ein spezielles elektromagnetisches Verfahren entkoppelt die Zündimpulse. So verfügt der ISA-SL auch über eine sichere I/O-Struktur.

Platzsparende Alternative
Auf der Hannover Messe wird IGEL eine weitere Innovation vorstellen, mit der das Unternehmen Sanftanlasser als Alternative zu Frequenzumrichtern positioniert. Der ISA-TS ist der erste IGBT-Mittelspannungs-Softstarter, der für Applikationen ausgelegt ist, deren Antriebe einen niedrigen Anlaufstrom und/oder ein hohes Anlaufmoment benötigen. „Derartige Voraussetzungen finden wir besonders häufig bei Pumpenapplikationen vor“, erklärt IGEL-Chef Fornwald. Aber auch für Kompressoren, Förderbänder oder Mühlen eignet sich der ISA-TS, wo zuvor nur Mittelspannungsantriebe eingesetzt werden konnten.

„Der ISA-TS wird nicht nur wegen seines günstigeren Preises eine Alternative zum Frequenzumrichter sein“, so Fornwald weiter. Im Vergleich zu einem Umrichter mit gleicher Leistung benötigt der Sanftanlasser 50 Prozent weniger Platz. Die integrierte Bypass-Funktion reduziert zudem den Energieverlust während des Betriebs. „Ein Frequenzumrichter läuft ja auch dann noch, wenn seine Funktionalität im Betrieb gar nicht mehr benötigt wird“, ergänzt Fornwald. Der ISA-TS ist für Antriebe zwischen 200 kW und 3 MW ausgelegt. Mit derartigen Innovationen schickt sich die Sanftanlasser-Technologie an, weitere Marktanteile zu gewinnen.
 

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