A triebssysteme sind für die Bereitstellung mechanischer Bewegungsenergie die treibenden Kräfte bei der Realisierung von industriellen Prozessen. In der starküberarbeiteten 2. Auflage konzentriert sich das Buch auf die Beschreibung der Auslegung elektrischer Antriebssysteme. Die Auswahl der wesentlichen Bestandteile Motor, Getriebe, Stellgerät, Netzversorgung sowie deren Zusatzkomponenten wird detailliert beschrieben und auf die Berechnung der dafür notwendigen Größen intensiv eingegangen. Basis bilden die richtige Analyse der physikalischen Größen des geforderten Prozesses, deren Aufarbeitung sowie die Kenntnis der technischen Möglichkeiten und Eigenschaften der zur Verfügung stehenden Komponenten. Berechnung der Bewegungsabläufe, Kräfte und Drehmomente Umrechnung am Abtriebselement und beiÜbertragungselementen Motor- und Stellgeräteauswahl Berechnung der Werte am Zwischenkreis und Netzgrößen Auslegung der Netzversorgung und des Bremswiderstandes Berechnungen rotativer Motoren bei direktem Netzbetrieb Auslegung der Motorbremse Projektierungshinweise, Energieeinsparung, Beispiele Nützliche Auslegungstools kostenlos im Onlineservice InfoClick

MANSIUS, REINHARD, Nach einer Berufsausbildung zum Elektromonteur studierte Reinhard Mansius Elektrotechnik in der Ausrichtung Elektrische Maschinen und Geräte/Automatisierungst chnik. Derzeit ist er als Produktmanager Antriebssysteme bei einem der weltweit führenden Spezialisten von Antriebs- und Steuerungstechnologien für modulare Antriebssysteme und Antriebsauslegungssoftware verantwortlich.

1.6 Betriebsarten elektrischer Maschinen

Nicht immer unterliegen die Motoren einer konstanten Belastung. Die weitaus größere Anzahl der Anwendungen ist durch wechselnde Lastspiele gekennzeichnet. In vielen Fällen wirken sich auch der Anlauf und das Abbremsen der Maschine, die sogenannten nichtstationären Zustände, sehr stark auf die Erwärmung aus und können bei der Auslegung deshalb nicht mehr vernachlässigt werden.

Damit man für die Vielzahl der Anwendungen trotzdem mit guter Näherung eine optimale Ausnutzung der Motoren erreichen kann, sind für elektrische Maschinen Betriebsarten festgelegt worden. Diese beschreiben typische Lastspiele, auf die man sich mit seinem speziellen Anwendungsfall referenzieren kann, um einen Motor auszuwählen, der im späteren Betrieb möglichst nahe an seiner zulässigen Grenzübertemperatur betrieben wird.

Die Betriebsart einer elektrischen Maschine wird mit dem Buchstaben S und einer nachfolgenden Ziffer beschrieben. Bei einigen Betriebsarten sind zu ihrer genauen Spezifizierung noch zusätzliche Angaben wie zum Beispiel die relative Einschaltdauer, die zulässigen externen Massenträgheitsmomente, Einschaltzeiten usw. notwendig. Der weitaus größte Teil der Motoren wird für die Betriebsart S1 hergestellt. Bei diesen Maschinen erfolgt keine Angabe der Betriebsart auf dem Leistungsschild. S1-Motoren stehen in genormten Baureihen (IEC-Normmotoren) für ein großes Leistungs- und Drehzahlspektrum zur Verfügung. Aufgrund dieser Tatsache werden sie auch häufig in anderen Betriebsarten eingesetzt. Grundsätzlich lässt sich jede beliebige Betriebsart auf einenäquivalenten Dauerbetrieb zurückführen (siehe auch Abschnitt 12.5).

Dabei kann man Folgendes feststellen:
• Dem für S1-Betrieb bemessenen Motor kann bei Einsatz in anderen Betriebsarten mehr Leistung abverlangt werden. Die trifft bei Verwendung in den Betriebsarten S2, S3 und S6 zu. Es handelt sich dabei um Lastspiele, bei denen der Anlauf und das elektrische Bremsen keine Rolle für die Erwärmung des Motors spielen.
• Die Leistung eines S1-Motors muss beim Einsatz in anderen Betriebsarten vermindert werden. Dies trifft beim Einsatz in den Betriebsarten S4, S5, S7, S8 und S9 zu. Dort haben der Anlauf und/oder die elektrische Bremsung sowie hoheÜberlast Einfluss auf das Erwärmungsverhalten des Motors.

Nachfolgend sind die in EN 60 034-1 festgelegten Betriebsarten für elektrische Maschinen kurz aufgelistet. Für eine ausführliche Beschreibung sei an dieser Stelle auf die Norm verwiesen.