Tobias Prem, Geschäftsfeldmanager Automation & Process Control bei E-T-AElektrotechnische Apparate in Altdorf
1. Drei Arten von Antrieben – ihre Vor- und Nachteile 2. Auswahl der Überstrom-Schutzkomponenten – was ist zu beachten? 3. Überlastschutz auch für motorische 48-VDC-Verbraucher
Wie lassen sich Antriebe richtig absichern? Die klare Antwort lautet: „Elektronisch“! Denn, ebenso wie im 24-VDC-Bereich kommen auch im 48-VDC-Bereich häufig primär getaktete Schaltnetzteile zur Spannungsversorgung zum Einsatz. Diese sind mittlerweile state-of-the-art und nicht mehr wegzudenken. Sie zeichnen sich durch Kompaktheit und hohe Zuverlässigkeit im Dauerbetrieb aus. Allerdings stoßen auch 48-VDC-Schaltnetzteile schnell an Ihre Grenzen, wenn das Augenmerk auf dem Überlastfaktor liegt. Die Leistungsreserven sind sehr begrenzt. Diese liegen häufig lediglich beim 1,5-fachen des Nennstroms. Auch wenn eine Überlast oder ein Kurzschluss diesen Wert theoretisch überschreiten würde, so schützt sich das Netzteil quasi selbst. Außerdem fährt es die Spannung am Ausgang entsprechend zurück. Ist nun an einem solchen Ausgang ein thermischer oder thermisch-magnetischer Schutz im Einsatz, dann ist dieser schon allein technisch gar nicht in der Lage, abzuschalten.
Den Strom, den der Sicherungsautomat brauchen würde, kann das Netzteil nicht liefern. Genau hier hat sich der Einsatz von elektronischen Sicherungen als Standard durchgesetzt. Deren Vorteile liegen auf der Hand. So reagiert der speziell auf diese Anwendungen entwickelte Überstromschutz exakt auf die Bedürfnisse der Schaltnetzteile. Einerseits sehr flink bei Kurzschluss und andererseits etwas träger beim Einschalten stromintensiver Verbraucher.
Drei Arten von Antrieben – ihre Vor- und Nachteile
Gleichstrommotoren zeichnen sich durch die einfache Steuerung der Drehzahl sowie des Drehmoments aus. Dabei ist es möglich, die hohen Drehzahlen auch sensorlos zu regeln. Lediglich der Verschleiß der Bürsten ist ein Nachteil. Der Schrittmotor zeichnet sich, wie sein Name schon sagst, durch seine schrittgenaue Positionierung aus. Dies erfolgt ebenfalls sensorlos. Ein wesentlich geringerer Wirkungsgrad und der Rückgang des Drehmoments bei steigender Drehzahl stehen diesen Vorteilen entgegen.
Servomotoren sind mit hohem Aufwand elektronisch zu regeln. Sie benötigen zudem eine Rückmeldung durch Sensorik. Sie zeichnen sich jedoch durch eine Vielzahl von Vorteilen aus. Sie sind überlastfähig und erreichen ein sehr hohes Drehmoment – ohne dabei an Präzision einzubüßen. Hohe und stabile Drehzahlen sorgen für dynamischen Betrieb. Die Motoren lassen sich zudem wartungsarm betreiben und sorgen so für längere Maschinenlaufzeiten. Trotz unterschiedlicher Vor- und Nachteile sind die Motoren und deren Zuleitungen gegen die Folgen von Überstrom und Kurzschluss zu schützen.
