Hybrid Motorstarter in Drehkolbenverdichtern

Der Hybrid Motorstarter in Drehkolbenverdichtern

Motorstarter reduzieren den Platz- und Wartungsbedarf

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Im harten internationalen Wettbewerb kommt es vor allem auf eine hohe Verfügbarkeit der Maschinen an. Die Aerzener Maschinenfabrik setzt in ihren Drehkolbenverdichtern Delta Hybrid deshalb Hybrid Motorstarter von Phoenix Contact ein, die sich sowohl durch einen geringen Platz- und Wartungsbedarf als auch eine zuverlässige Funktionsweise auszeichnen.

Dipl.-Ing. Matthias Borutta ist Produktmanager Digitale Interface bei Phoenix Contact Electronics GmbH in Bad Pyrmont

Aerzen ist Hersteller von Maschinen zur Förderung und Verdichtung von Gasen. Das 1864 gegründete Unternehmen mit rund 2000 Mitarbeitern vertreibt seine Anlagen weltweit über 43 Tochtergesellschaften. In der Zentrale im niedersächsischen Aerzen entstehen innovative Lösungen für zahlreiche industrielle Branchen. Das Produkt-Portfolio beinhaltet Drehkolbenverdichter und -gebläse, Turbogebläse, Schraubenverdichter und Gaszähler. Sie werden in der Chemie- und Verfahrenstechnik, in der Schüttgutindustrie, Druckluft-, Umwelt-, Prozessgas-, Stahlwerks-, Kälte- und Klimatechnik sowie im maritimen und Biogas-/Biomethan-Umfeld verwendet. In den Anlagen kommen Motorstarter von Phoenix Contact zum Einsatz.
Zwei Vorteile in einer Lösung
Aerzen ist mit den Anlagen der Baureihe Delta Hybrid eine bedeutende Neukonzeption gelungen. Bisher ließen sich mit herkömmlichen Drehkolbengebläsen nur Drücke bis 1 bar erzielen. Darüber mussten Schraubenkompressoren genutzt werden, die einstufig für Drücke von 2 oder 3,5 bar ausgelegt sind. Sie erweisen sich damit für sehr niedrige Drücke bauartbedingt als zu aufwändig und daher in der Investition als zu teuer. Hier hat Aerzen den Hebel erfolgreich angesetzt. Mit den ölfrei verdichtenden Delta-Hybrid-Aggregaten wurde eine Symbiose geschaffen, welche die Vorteile beider Systeme in idealer Weise vereinigt. Dabei tendieren die Anlagen für niedrigere Drücke eher zu einem Gebläse, für höhere Drücke zu einem Schraubenverdichter.
Die Delta-Hybrid-Anlagen sind für alle Einsatzfälle konzipiert worden, bei denen Luft und neutrale Gase im Druckbereich bis 1,5 bar gefördert werden müssen, wie in Kläranlagen, in der chemischen Industrie, der Kraftwerkstechnik oder zum Transport und zum Entladen staubförmiger Güter. Die Drehkolbenverdichter-Baureihe wird bereits seit drei Jahren in einem Feldversuch in verschiedenen Branchen bei Kunden mit Neubedarf unter harten Praxisbedingungen getestet und zur Marktreife entwickelt. Die Aerzener Fernüberwachung RAT hat sämtliche Feldtest-Anlagen detailliert und kontinuierlich überwacht. Anlagen der neuen Delta-Hybrid-Baureihe stehen in folgenden Leistungsbereichen zur Verfügung:
  • Volumenströme: 10 bis 70 m³/min (110 bis 9.000 m³/h)
  • Einsatzbereiche: für Luft- Über- und Unterdruck
  • Druckbereich: 0 bis 1,5 bar
  • Saugbereich: bis -0,7 bar
Motorstarter erfüllen die Anforderungen des Maschinenbaus
Die Hybrid-Motorstarter-Technologie von Phoenix Contact kombiniert verschleißfreie Halbleiter- und robuste Relais-Technik, die von einem Mikrocontroller gesteuert werden. Während die Halbleiter die Ein- und Ausschaltvorgänge der Motoren übernehmen, führen die Relaiskontakte den Strom verlustfrei. Daraus resultieren ein schonendes Schalten sowie eine erhebliche Entlastung der Relaiskontakte. Darüber hinaus spart der Ansatz aufwändige und teure Kühlkörper ein. Außerdem verlängert sich die Lebensdauer der Hybrid-Motorstarter im Vergleich zu rein elektromechanischen Schaltgeräten um den zehnfachen Wert. Ferner reduziert die integrierte interne Last- und Verriegelungsschaltung den Verdrahtungsaufwand deutlich, da für den Hauptstromkreis lediglich sechs Anschlüsse verbunden werden müssen. Vier auf der Frontseite der Motorstarter angebrachte LEDs zeigen den Gerätestatus – also Betriebsspannung, Rechts- und Linkslauf sowie Error – in unterschiedlichen Farben an. Hier lässt sich auch der Motornennstrom stufenlos einstellen. Zudem beinhaltet der Motorstarter einen potentialfreien Wechslerkontakt, der eine Fehler-Rückmeldung in die Leitstelle ermöglicht.
Einfache Montage bei geringerem Verdrahtungsaufwand
Aerzen setzt die Hybrid-Motorstarter unter anderem in den Drehkolbenverdichtern der Baureihe Delta Hybrid ein. Die Delta-Hybrid-Verdichter zeichnen sich durch eine hohe Energieeffizienz, reduzierte Life-Cycle-Kosten, Langlebigkeit und Zuverlässigkeit sowie zu 100 % öl- und absorptionsmaterialfreie Prozessluft aus. Die Lebenszykluskosten eines Kompressors setzen sich zu rund 90 % aus Energiekosten zusammen. Hier sparen die innovativen Drehkolbenverdichter bis zu 15 % Energie ein, sodass der Return on Invest – abhängig von Volumenstrom und Druck – bereits nach zwei Jahren erreicht werden kann.
In den Delta-Hybrid-Anlagen übernimmt jetzt der Hybrid-Motorstarter ELR H3-IES-SC-24DC/500AC-2 das Schalten des Schallhaubenlüfters inklusive des Motorschutzes. Der Axiallüfter sorgt für die Kühlung des Hauptmotors und der Nebenaggregate. Mit einer Breite von 22,5 mm benötigt das Gehäuse des Hybrid-Motorstarters nur wenig Platz. Die Hybrid-Motorstarter zeichnen sich ferner durch eine einfache Montage der Module und den einstellbaren Motorschutz aus. Im Vergleich zu mechanischen Schützen hat die Lösung eine zehnfach höhere Lebensdauer.
Sicherer Betrieb bis PL e und SIL 3
Ein weiterer Vorteil des Hybrid-Motorstarters ergibt sich daraus, dass das Gerät den Motor je nach Bedarf bis zur höchsten Sicherheitskategorie PL e und SIL 3 sicher abschaltet. In den Schraubenverdichtern Delta Screw, die über einen 400-VAC-Ölnebelabscheider verfügen, wird ein zusätzlicher Hybrid-Motorstarter genutzt. Der Ölnebelabscheider, der über einen Flansch mit dem Getriebegehäuse verbunden ist, zieht den Ölnebel durch Unterdruck aus dem Ölraum. Aufgrund der Zentrifugalwirkung kondensiert das Öl und fließt dann durch das Saugrohr zurück in den Ölraum.
Zuverlässiges Schalten auch in rauer Industrieumgebung
Die Produktfamilie der Hybrid-Motorstarter von Phoenix Contact kann Motoren bis 4 kW (3 x 9 A) starten und reversieren sowie eine Not-Halt-Funktion bis Kat. 3, PL e und SIL 3 übernehmen. Im Vergleich zu mechanischen Schützen zeichnen sich die Module außerdem durch eine zehnfach höhere Lebensdauer und die damit verbundenen geringeren Wartungskosten aus. Eingebaute Schutzbeschaltungen sorgen dafür, dass die Hybrid-Motorstarter selbst in rauer Industrieumgebung zuverlässig schalten. Wegen der geringen Stromaufnahme der Steuereingänge lassen sich die Geräte direkt durch die SPS ansteuern. Ferner reduzieren sie Platzbedarf und Verdrahtungsaufwand von Standard-Lösungen um bis zu 75 %. Zulassungen wie Atex, Germanischer Lloyd und UL erlauben die Verwendung in vielen industriellen Bereichen.
Mehrere Funktionen in einem Gerät
Bei vielen Applikationen stehen die Anwender vor der Herausforderung, dreiphasige Asynchronmotoren zu reversieren, gegen Überlast zu schützen und sicher bis Kat. 3 über eine Not-Halt-Funktion abzuschalten. Die Kombination von mechanischen Schützen und Motorschutz benötigt hier nicht nur erheblichen Platz im Schaltschrank, sondern erfordert auch einen hohen Verdrahtungsaufwand. Vor diesem Hintergrund hat Phoenix Contact die Funktionen für Rechts- und Linkslauf, Motorschutz und Not-Halt im Hybrid Motorstarter vereint. Auf diese Weise reduziert das 22,5 mm schmale Gerät den Platzbedarf ebenso wie den Verdrahtungsaufwand um 75 %. Das Portfolio umfasst auch Geräte mit einem geringeren Funktionsumfang, sodass sich Applikationen mit weniger Anforderungen ebenfalls wirtschaftlich realisieren lassen. ge

INFO & KONTAKT

Phoenix Contact Deutschland GmbH
Flachsmarktstr. 8
32825 Blomberg
Tel.: 05235 3-12000
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