Anwendung bei Bitzer Verdichtern

Bitzer bietet keine eigenen Softstarter an und kann daher nur allgemeine Empfehlungen geben. Alle Verdichter von Bitzer, deren Motoren für den asynchronen Anlauf direkt am Versorgungsnetz ausgelegt sind, können mit Softstartern betrieben werden. Bei LSPM-Motoren hat die Erfahrung gezeigt, dass der Vorteil der Kombination mit einem Softstarter im Vergleich zu einem Standard-Asynchronmotor sehr begrenzt ist. Außerdem muss der Softstarter sorgfältig eingestellt werden, da eine zu niedrige Anlaufspannung das Anlaufen des LSPM-Motors verhindern könnte.

Typ des Softstarters

Meist ist ein 3-Phasen-gesteuerter Softstarter von Vorteil. Um potenzielle Probleme mit der Drehrichtungsüberwachung des Verdichterschutzgeräts zu vermeiden, wird zudem eine Inside-Delta-Schaltung empfohlen: Sie erlaubt, die Drehrichtungsüberwachung an die nicht direkt durch den Softstarter angesteuerte Seite der Phasen anzuschließen. Dafür muss der Softstarter allerdings das Schütz der direkt angesteuerten Phase erst direkt bzw. kurz vor dem Anlauf zuschalten und beim Stopp des Verdichters oder einer Störung umgehend abschalten. Andernfalls interpretiert das Modul den Betriebszustand des Verdichters falsch. Dadurch kann es v.a. bei offenen und halbhermetischen Schraubenverdichtern zu einer Fehlsteuerung des Ölmagnetventils (mit dem Risiko, dass der Verdichter mit Öl geflutet wird) oder fälschlicherweise zu Störungs-Abschaltungen kommen.

Auf Basis der Kundenerfahrung entwickelt Bitzer die Drehrichtungsüberwachung kontinuierlich weiter, um diese auch allgemein zuverlässig und robust für die diversen Softstarter und Konfigurationsmöglichkeiten zu gestalten. Sollte es dennoch zu Fehlabschaltungen und Schwierigkeiten kommen, ist zumindest bei den Verdichtermodulen CM-SW, CM-RC und dem Schutzgerät SE-i1 eine individuelle Reaktion und angepasste Konfiguration möglich. In einem solchen Fall bitte Rücksprache mit Bitzer.

Konfiguration des Softstarters

Maßgeblich sind zunächst die Typschilddaten des Verdichters.

• Bei hermetischen und halbhermetischen Verdichtern sollte die Auslegung auf den max. Betriebsstrom des Verdichters (siehe Typschild) ausreichen.
• Bei offenen Verdichtern muss der Softstarter wegen der nötigen Baugröße bzw. dem hohen Massenträgheitsmoment des externen Motors erfahrungsgemäß deutlich überdimensioniert werden, um einen sicheren Anlauf zu gewährleisten.

Viele Softstarter bieten unterschiedliche Anlaufmethoden und Konfigurationsmöglichkeiten: von der klassischen "Spannungsrampe" und "Konstantstromregelung" über die "Stromrampe", "Drehmomentregelung", "Adaptive Regelung" bis hin zu speziellen Vorkonfigurationen für Verdichter, Pumpen oder Ventilatoren. Da die unterschiedlichen Anlaufverfahren wiederum die Konfiguration unterschiedlicher weiterer Parameter erfordern, ist eine allgemeine Empfehlung kaum möglich. Wenn eine Vorkonfiguration für Verdichter zur Verfügung steht, bietet diese oft ein gutes Ergebnis. Alternativ liegen gute Erfahrungen mit der "Spannungsrampe" vor.

Die wichtigsten Parameter zur Konfiguration sind:

• Spannungs-/Stromrampe: Eingestellt wird die Anfangsspannung des Softstarters in % der Nennspannung bzw. der Anfangsstrom des Softstarters in % des Nennbetriebsstroms. Gute Erfahrungen liegen für ca. 40% vor.
• Rampen-/Hochlaufzeit: Bei zu kurzen Rampenzeiten steigt die Ausgangsspannung schneller an, als der Verdichter zum Hochlaufen benötigt. Unnötig lange Rampenzeiten können zu Störungen am Verdichterschutzgerät (Drehrichtungsüberwachung) und Problemen bei Ölmanagement und Schmierung führen. Zu beachten ist, dass der Motor ggf. nicht erst zum Ende der Rampenzeit anläuft, sondern sobald er ausreichend Strom bekommt.
• Bei hermetischen und halbhermetischen Verdichtern haben sich ca. 3 s als sinnvoll erwiesen,
• bei (großen) offenen Verdichtern sind bis zu 7 s für einen zuverlässigen Anlauf nötig.
• Strombegrenzung in % des max. Betriebsstroms: Damit der Motor sicher anläuft, sollte sie auf mind. 300% eingestellt werden, bei offenen Verdichtern auf mind. 600%.
• Eine Auslaufzeit muss nicht eingestellt werden, da der Verdichter durch den Gegendruck beim Abschalten von selbst schnell zum Stehen kommt.

Sind detaillierte Messungen an der Anlage möglich, sollte der Softstarter so eingestellt werden, dass die Amplitude der Stromstärke und die Zeit bis zum Anlaufen des Motors möglichst gering sind. Der Verdichter muss auch bei ungünstigem Druckverhältnis noch sicher anlaufen.

Wenn keine Erfahrung mit der Auslegung von Softstartern des gewünschten Typs vorliegt, empfiehlt Bitzer, den jeweiligen Hersteller um Unterstützung zu bitten.

Kombination mit Verdichterschutzgeräten

Bitzer empfiehlt die Verdichterschutzgeräte SE-G4, SE-i1 sowie das Verdichtermodul CM-SW für den Betrieb mit Softstarter.

• Hubkolbenverdichter sind mit Verdichterschutzgeräten ohne Drehrichtungsüberwachung ausgestattet.
• Schraubenverdichter: Bitzer empfiehlt das Schutzgerät SE-i1, v.a. bei größeren Schraubenverdichtern, bei denen wegen der höheren Trägheit ggf. längere Rampenzeiten nötig sind als bei kleinen. Bei Schwierigkeiten mit der Drehrichtungsüberwachung können die entsprechenden Alarme beim SE-i1 (nach Absprache) verzögert werden, um einen zuverlässigen Betrieb des Verdichters zu gewährleisten. Dies ist auch möglich bei Einsatz des Verdichtermoduls CM-SW. Bei Softstartern mit Inside-Delta-Schaltung sollte es keine Probleme geben, wenn die Drehrichtungsüberwachung an die direkt verbundene Seite der Motorwicklung angeschlossen wird - in diesem Fall kann auch ein normales Schutzgerät wie SE-E4 verwendet werden.
• Scrollverdichter: Ist ein Schutzgerät mit Drehrichtungs- und Phasenausfallüberwachung gewünscht, kann das SE-G4 mit Softstartern eingesetzt werden.

Weitere Informationen zu Schutzgeräten:

• CT-120: Verdichterschutzgeräte für BITZER Verdichter

Anlaufströme im Vergleich

Beispielhaft zeigen die folgenden 2 Abbildungen die Anlaufströme bei einem typischen CS. Verdichter mit Softstarter vs. Stern-Dreieck-Anlauf. Der Anlaufstrom, der sich durch die Verwendung des Softstarters ergibt, kann je nach Typ und Konfiguration stark variieren.

Bei dem in der Bitzer Software angegebenen Anlaufstrom handelt es sich um den Effektivwert des Stroms. Um diesen aus dem Oszillogramm abzuleiten, muss der Strom durch √2 dividiert werden.

Einstellung in der Best Software

Bei Einsatz der Verdichtermodule CM-RC oder CM-SW müssen diese gemäß den schematischen Schaltbildern in den Technischen Informationen eingebunden werden:

• KT-230: Technische Information Verdichtermodul CM-RC-01 für Hubkolbenverdichter
• KT-231: Technische Information Verdichtermodul CM-RC-01 für 8FTE-100K .. 8CTE-140K und 8FTE-100Z .. 8CTE-140Z
• KT-240: Technische Information Verdichtermodul CM-RC-02 für Hubkolbenverdichter
• ST-150: Verdichtermodul CM-SW-01 für Schraubenverdichter

Mit der Best Software kann das Anlaufverfahren angepasst werden:

Um die Phasenüberwachung optimal auf das Anlaufverfahren (Frequenzumrichter oder Softstarter) anzupassen und Fehlabschaltungen zu vermeiden, muss bzw. kann zukünftig auch beim SE-i1 die Motoranlauf-Funktion konfiguriert werden.

Kabelführung im Anschlusskasten des Verdichters

WARNUNG

Gefahr von elektrischem Schlag!

Gefahr von elektrischem Schlag!

Vor Arbeiten im Anschlusskasten: Hauptschalter ausschalten und gegen Wiedereinschalten sichern!

Vor Wiedereinschalten Anschlusskasten schließen!

Im Anschlusskastendeckel der Bitzer Verdichter zeigt ein Aufkleber die jeweils möglichen Anlaufverfahren und den entsprechenden Anschluss der Netzphasen an die Motorbolzen. Für einen Anlauf mit Softstarter müssen (wie für einen Direktanlauf) ggf. die mitgelieferten Kabelbrücken montiert werden.

Prinzipschaltbild

Im Prinzipschaltbild ist ein Anlauf mit Softstarter z.B. so dargestellt: