Anleitung zum verdrahten und testen einer Stern-Dreieck-Schützschaltung
Die Stern-Dreieck-Schützschaltung, eine wichtige Komponente für den Betrieb von Drehstrom-Asynchronmotoren.
Schütze sind elektromagnetische Schalter, die Fernbetätigung ermöglichen und für hohe Schaltleistungen ausgelegt sind. In Schützschaltungen werden immer zwei Stromkreise verwendet: der Steuerstromkreis und der Hauptstromkreis. Es gibt zwei Arten von Schützen: Steuerschütze (auch Hilfsschütze genannt) und Hauptschütze (auch Lastschütze genannt).
Steuerschütze sind kleiner dimensioniert als Hauptschütze, da ihre Kontakte nur für den geringeren Steuerstrom ausgelegt sind. Sie finden hauptsächlich Anwendung in Steuerungsaufgaben, beispielsweise zur Kontaktvervielfachung, in Verriegelungsstromkreisen oder zu Meldezwecken.
Die Stern-Dreieck-Schaltung ist eine spezielle Schaltungsart für Drehstrom-Asynchronmotoren. Durch den Stern-Anlauf wird der Anlaufstrom des Motors reduziert. Die Schaltfolge "Aus" - "Stern" - "Dreieck" kann entweder manuell über eine handbetätigte Schützsteuerung oder automatisch mittels einer Stern-Dreieck-Schützschaltung mit Zeitrelais erfolgen.
Hauptstromkreis
Durch Betätigung des Tasters S2 zieht das Sternschütz K2 an und schließt die Kontakte 13 und 14. Dadurch wird das Netzschütz K1 eingeschaltet.
Die Öffnerkontakte 21 und 22 von K2 verhindern, dass das Dreieckschütz K3 gleichzeitig betätigt wird.
Die Schließerkontakte 13 und 14 von K1 halten das Netzschütz K1 und das Sternschütz K2 unter Spannung.
Sobald der Motor seine Nenndrehzahl erreicht hat, wird der Taster S3 betätigt.
Dies unterbricht den Stromkreis für das Sternschütz, wodurch K2 abschaltet.
Der rückkehrende Öffnerkontakt 21 und 22 von K2 schaltet das Dreieckschütz K3 ein.
Der Öffnerkontakt 21 und 22 von K3 verriegelt K2, um einen gleichzeitigen Betrieb mit dem Dreieckschütz K3 zu verhindern.
Wenn die Betriebszustände "Anlauf" (Sternschaltung) und "Betrieb" (Dreieckschaltung) angezeigt werden sollen, können entsprechende Meldeleuchten parallel zu den Schützen K2 und K3 geschaltet werden. Mit dem Taster S1 kann die Steuerung abgeschaltet werden.
Steuerstromkreis
Ein thermisches Überstromrelais dient zum Schutz der Motorwicklung vor Überlastung oder Ausfall eines Außenleiters. Es wird unter normalen Betriebsbedingungen nach dem Netzschütz in die Motorleitung eingebaut und auf einen Wert von 0,58 * In (Strangstrom) eingestellt. Das Überstromrelais bietet auch Schutz in der Anlaufstufe (Sternschaltung).
Der Öffnerkontakt 95 und 96 des Überstromrelais unterbricht den Steuerstromkreis im Falle einer Störung. Ein Schließer 97 und 98 wird zur Störungsanzeige verwendet. Manchmal haben Überstromrelais nur einen Wechsler, in diesem Fall muss die Zuleitung an den Anschluss 95 angeschlossen werden.
Bei einem schweren Anlauf oder langer Anlaufzeit kann das Überstromrelais auch vor dem Netzschütz in die Zuleitung eingebaut werden. In diesem Fall wird der Auslösestrom auf den Motornennstrom eingestellt. In dieser Schaltung ist der Motor jedoch nur in der Dreieckschaltung (Nennbetrieb) gegen Überlastung geschützt.
In der Sternschaltung bietet dieser Schutz nicht ausreichend Schutz. Für Motoren mit langer Anlaufzeit wird daher bei automatischem Stern-Dreieck-Anlauf das Überstromrelais in die Motorleitung, nach dem Netzschütz, eingebaut und während des Anlaufs durch ein zusätzliches Schütz überbrückt. Nach dem Hochlauf wird das Überbrückungsschütz abgeschaltet. Für besonders schwere Anlaufbedingungen und Motoren großer Leistung werden Thermistor-Schutzeinrichtungen (Motorvollschutz) verwendet.