Antriebssteuerung
Teil von Lastprofil Antrieb: Drehmomentspitzen, Taktzeiten und Lastkollektive erfassen
Lastprofil Antrieb mit 5 Fragen zur richtigen Betriebsart
Lastprofil erstellen für Antriebe: fünf Fragen zu Anlaufhäufigkeit, Lastmoment, Temperatur und Kühlung führen zur Betriebsart S1 bis S9 nach IEC 60034-1.
Das Wichtigste auf einen Blick
- Fünf Fragen klären Anlaufhäufigkeit, Lastmoment im Verhältnis zum Nennmoment, Einschaltdauer, Umgebungstemperatur und Kühlung.
- Aus den Antworten folgt die Betriebsart S1 bis S9 nach IEC 60034-1.
- SEW-EURODRIVE und Siemens fassen Belastung und Betriebsart in Katalogen mit Betriebsfaktor und Servicefaktor zusammen.
- Ohne Messtechnik genügt die Auswertung der Fahrweise, um Motor und Getriebe passend zu wählen.
Die fünf Fragen für das Lastprofil
Ein Lastprofil erstellen heißt, die Fahrweise der Maschine in Zahlen zu fassen. Die folgenden fünf Fragen beantworten Sie aus dem Prozess und aus Erfahrungswerten der Instandhaltung. Messtechnik ist dafür nicht zwingend nötig.
Fünf Fragen zum Lastprofil
- Anläufe und Bremsvorgänge pro Stunde
- Lastmoment im Verhältnis zum Nennmoment
- Laufzeit und Pausendauer getrennt notieren
- Umgebungstemperatur am Aufstellort messen
- Kühlungsart und Umrichterbetrieb prüfen
- Wie oft startet und bremst der Antrieb pro Stunde?
- Wie groß ist das Lastmoment im Verhältnis zum Nennmoment?
- Wie lang sind Belastungszeit und Pausenzeit, also die relative Einschaltdauer?
- Welche Umgebungstemperatur herrscht am Aufstellort?
- Wie wird der Motor gekühlt, durch Eigenkühlung oder Fremdkühlung?
Halten Sie die Antworten schriftlich fest. Sie sind die Grundlage für Auslegung, Ersatzbeschaffung und spätere Änderungen der Fahrweise.
Antworten den Betriebsarten zuordnen
Ordnen Sie jede Antwort einer Betriebsart zu. Die Tabelle zeigt typische Muster aus der Praxis.
Betriebsart aus Antworten ableiten
Wie viele Anläufe und Bremsungen pro Stunde?
Bis 10 Anläufe ohne Bremsen -> S3
Viele Anläufe mit Bremsung -> S4 oder S7
| Frage | Typisches Lastmuster | Typische Betriebsart |
|---|---|---|
| Wie oft startet der Antrieb? | Viele Anläufe mit Bremsung | S4 oder S7 |
| Wie groß ist das Lastmoment? | Lastmoment gleich Nennmoment, also 1,0 | S1 |
| Wie lang ist die Einschaltdauer? | 20 Sekunden Last, 40 Sekunden Pause | S3 mit 40 Prozent Einschaltdauer |
| Wie warm ist die Umgebung? | Über 40 Grad Celsius | S1 mit Leistungsabschlag |
| Wie wird gekühlt? | Eigenkühlung bei tiefer Drehzahl | S1 mit Fremdkühlung oder Drehzahlmindestwert |
IEC 60034-1 beschreibt neun Betriebsarten, die den thermischen Verlauf des Motors abbilden. S1 steht für Dauerbetrieb mit gleichbleibender Belastung, S2 für Kurzzeitbetrieb, S3 für periodischen Aussetzbetrieb mit wiederkehrenden Pausen.
S4 bis S7 ergänzen Anlaufvorgang, elektrische Bremsung und Leerlaufzeiten. S8 erfasst Laständerungen im periodischen Betrieb, S9 nichtperiodische Last- und Drehzahlschwankungen. In Deutschland gilt IEC 60034-1 als DIN EN 60034-1. Was DIN-Normen sind und wie sie entstehen, beschreibt das DIN in seinen Grundlagen zu DIN-Normen.
Temperatur, Kühlung und Katalogdaten
IEC 60034-1 legt Nennbedingungen fest: 40 Grad Celsius Kühlmitteltemperatur und 1000 Meter Aufstellhöhe. Liegt der Aufstellort darüber, sinkt die abgebbare Leistung. Die Betriebsart allein beschreibt den Antrieb dann nicht mehr ausreichend.
SEW-EURODRIVE führt deshalb in seinen Katalogen einen Betriebsfaktor, der Belastung, Betriebsart und Einsatzbedingungen zusammenfasst. Siemens nennt für Getriebemotoren der Baureihe SIMOGEAR einen Servicefaktor und Korrekturwerte für abweichende Umgebungstemperaturen. Bezugsquelle für konkrete Werte sind der SEW-EURODRIVE Katalog Getriebemotoren und der Siemens-Katalog SIMOGEAR. Beide Angaben ersetzen eine Messung, wenn Sie die fünf Fragen sorgfältig beantworten.
Beispielrechnung: Ein Antrieb läuft 20 Sekunden unter Volllast und pausiert 40 Sekunden. Die relative Einschaltdauer beträgt damit rund 33 Prozent, das entspricht einer Auslegung nach S3 mit 40 Prozent Einschaltdauer.
Für Hubwerke und Anwendungen mit erhöhtem Risiko prüfen Sie, ob die Betriebsartenauswahl zusätzliche Sicherheitsanforderungen der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG berührt; ab 2027 gilt die Maschinenverordnung (EU) 2023/1230.
Häufige Fragen
Wie viele Anläufe pro Stunde sind zulässig?
Eine feste Grenze gibt es nicht, weil Anlaufmoment, Schwungmasse und Erwärmung zusammenwirken. Viele Anläufe mit Bremsung führen zu S4 oder S7 und verlangen Reserven im Anlaufmoment. Für die Erwärmungsprüfung nutzen Sie die relative Einschaltdauer ED = tB / (tB + tP) * 100 Prozent, mit Belastungszeit tB und Pausenzeit tP.
Wann genügt Dauerbetrieb S1?
Wenn die Laufzeit über zehn Minuten liegt und die Belastung gleichmäßig bleibt. Zeigt das Lastprofil Schwankungen, prüfen Sie S8 oder S9.
Ändert ein Umrichter die Betriebsart?
Ja. Der Umrichter senkt die Drehzahl, dadurch sinkt bei Eigenkühlung die Kühlluftmenge. Als typischer Richtwert gilt: Unter etwa 30 Prozent der Nenndrehzahl reicht die Eigenkühlung in der Regel nicht aus. Prüfen Sie dann Fremdkühlung oder legen Sie einen Drehzahlmindestwert fest.
Warum ist die Umgebungstemperatur so wichtig?
Über 40 Grad Celsius sinkt die abgebbare Leistung, und der Motor erwärmt sich schneller. Zusatzkühlung oder eine größere Baugröße lösen das Problem.
