Lernfeld 10 · Prüfung Teil 2

Schützsteuerungen und Motorschutz

Schützsteuerungen und Motorschutz: Selbsthaltung, Verriegelung, Gebrauchskategorien, Überlastrelais, Kaltleiterschutz, Steuertrafo und Stopp-Kategorien.

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Darum geht es

Eine Schützsteuerung trennt den Steuerstromkreis vom Hauptstromkreis. Im Hauptstromkreis liegen Hauptschalter, Kurzschlussschutz, die Hauptkontakte der Schütze, das Überlastrelais und der Motor. Im Steuerstromkreis, meist mit 24 V oder 230 V aus einem Steuertransformator, liegen Taster, Hilfskontakte und Spulen. Eine Seite des Steuertrafos wird mit dem Schutzleiter verbunden, damit ein Erdschluss die Sicherung auslöst und kein Schütz ungewollt einschaltet.

Grundschaltung ist die Selbsthaltung: Ein Hilfsschließer parallel zum Ein-Taster hält das Schütz, ein Aus-Taster als Öffner schaltet ab. Öffner für Aus und NOT-HALT sorgen dafür, dass ein Drahtbruch die Maschine stillsetzt. Nach einem Spannungsausfall fällt das Schütz ab, die Maschine läuft nicht selbsttätig wieder an. Gegenseitig wirkende Schütze werden über Hilfsöffner verriegelt. Die Gebrauchskategorie bestimmt die Auswahl: AC-3 für normales Schalten von Käfigläufern, AC-4 für Tippen und Reversieren.

Der Motorschutz verhindert, dass die Wicklung zu heiß wird. Überlastrelais und Motorschutzschalter bilden die Erwärmung über den Strom nach, Kaltleiter in der Wicklung messen die Temperatur direkt. Eingestellt wird der Strom, der tatsächlich durch das Gerät fließt; liegt es im Strang einer Dreieckschaltung, ist das der Strangstrom.

Das solltest du dir merken

Aus- und NOT-HALT-Befehle arbeiten mit Öffnern nach dem Ruhestromprinzip.
Selbsthaltung schützt vor selbsttätigem Wiederanlauf nach Netzausfall.
AC-4 wählen, wenn Motoren getippt oder direkt reversiert werden.
Kaltleiter schützen auch bei schlechter Kühlung, ersetzen aber keinen Kurzschlussschutz.
Überlastrelais auf den Strom einstellen, der tatsächlich durch das Relais fließt.

Formeln

Bemessungsstrom aus dem Leistungsschild: $I_{N} = \frac{P}{3 \cdot U \cdot c o s φ \cdot η}$; $P$ abgegebene Leistung in W, $U$ Außenleiterspannung in V, $η$ Wirkungsgrad als Dezimalzahl
Strangstrom der Dreieckschaltung: $I_{Str} = \frac{I _{N}}{3}$; $I_{N}$ Bemessungsstrom im Außenleiter in A

Typische Fehler in der Prüfung

Den Aus-Taster als Schließer angeschlossen, sodass ein Drahtbruch das Abschalten verhindert.
Das Überlastrelais im Strang auf den vollen Bemessungsstrom eingestellt.
Beim Motorstrom den Wirkungsgrad vergessen und dadurch einen zu kleinen Strom berechnet.
Ein Schütz nach AC-3 ausgewählt, obwohl der Motor ständig getippt wird.

Tipps aus der Werkstatt

Aus und NOT-HALT immer als Öffner: Reißt ein Draht, bleibt die Maschine stehen. Stell das Überlastrelais auf den Strom ein, der wirklich hindurchfließt. Sitzt es im Strang einer Stern-Dreieck-Schaltung, ist das der Bemessungsstrom geteilt durch √3, also rund 58 %.

Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.

12 Aufgaben zu „Schützsteuerungen und Motorschutz“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

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Grundlage: KMK-Rahmenlehrplan Elektroniker/-in für Maschinen und Antriebstechnik, Lernfeld 10 (Steuerungen und Regelungen für elektrische Maschinen auslegen). Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.