Wechselwirkung zwischen elektromechanischen Schaltgeräten und Frequenzumrichtern

Abstract:
Motorschutzschalter werden auch in Anwendungen eingesetzt bei denen ein gemeinsamer Frequenzumrichter (FU) mehrere Motorabgänge versorgt. Geräte, die auf der Ausgangsseite eines FU betrieben wurden, waren nach nur wenigen Monaten Betriebsdauer defekt. Untersuchungen zeigten, dass Motorschutzschalter mit Bemessungsströmen unter ca. 10 A am stärksten betroffen sind. Vergleichbare Konstruktionen verschiedener Hersteller zeigten im Prinzip das gleiche Verhalten. Die steilen Flanken der Gleichspannungspulse des FU in Verbindung mit den im Vergleich zu Kabeln hohen Wellenwiderständen von Motoren und Motorschutzschaltern verursachen übermässige Erwärmung der Schaltgeräte. Die Kurzschlussschutzfunktion wird dadurch u. U. zerstört. Ähnliche Effekte sind von Motoren und Kabeln, die direkt mit einem FU verbunden waren, bekannt sobald eine bestimmte kritische Kabellänge überschritten wurde. Oberhalb dieser Länge treten Reflexionen der Spannungspulse auf. Es wird gezeigt, dass die Taktfrequenz von 4 kHz und die sog. „kritische Kabellänge“ von z. B. 20 m nicht überschritten werden sollte, um Schäden zu vermeiden.