Holz / Papier

Hacker sind Maschinen, die in der Holz- und Papierindustrie zum Zerkleinern von Holz eingesetzt werden. Hacker finden beispielsweise Anwendung bei der Spanplattenherstellung, in Zellstoffwerken, Pelletieranlagen und Papierfabriken. Ein Hacker verarbeitet Holz (z.B. Rundholz) zu Hackschnitzeln. Dies geschieht mit einem Rotor, auf dem Messer montiert sind. Hacker haben aufgrund ihrer massiven Ausführung ein sehr hohes Massenträgheitsmoment. Das Massenträgheitsmoment eines Hackers ist ein Vielfaches des Massenträgheitsmoments des antreibenden Elektromotors. Daher starten Hackerantriebe mit einer sehr langen Hochlaufzeiten zwischen ca. 50 und 120 Sekunden. Hacker werden im leeren Zustand gestartet (kein Holz in der Maschine). Dadurch ist das Gegenmoment (Drehmomentbedarf) des Hackers sehr klein, wodurch der Anlaufstrom sehr stark reduziert werden kann. Übliche Anlaufströme beim Start von Hackern (I_a/I_n) liegen im Bereich vom ca. 1-2 fachen des Motorbemessungsstroms (I_n). Nachfolgend finden Sie ein typisches Berechnungsbeispiel.

Drehmoment

Der Starter startet den Motor mit reduzierter Spannung, 47 % der Bemessungsspannung in diesem Beispiel (U_s/U_n =0,47). Dabei wird der Drehmomentverlauf des Motors um den Faktor T_s/T_DOL = (U_s/U_n × F)² reduziert. T_s/T_DOL = (0,47 × 0,9)² = 0,18 (F ist ein motorabhängiger Faktor). Das Drehmoment des Motors muss an jeder Stelle größer sein als das Gegenmoment. Die Anlaufspannung U_s/U_n wurde entsprechend festgelegt. Aus der Differenz zwischen dem reduzierten Motordrehmoment T_s und dem Gegenmoment ergibt sich das Beschleunigungsmoment T_b.

Anlaufzeit

Die Anlaufzeit t_s berechnet sich aus dem Beschleunigungsmoment T_b und dem gesamten Massenträgheitsmoment J = J_M + J_L = 110 + 1500 kgm² = 1610 kgm².

Strom

Der Motorstrom ist I_Mot = U_s/U_n × I_DOL × F = 0,47 × 5 × 0,9 = 2,1 × I_n

Netzseitiger Anlaufstrom:

Bei einem Transformator sind Primär- und Sekundärleistung gleich.
Daraus folgt, daß auch die Produkte aus Strom und Spannung gleich sind.

U_n × I_Netz = U_s/U_n × I_Mot => I_Netz = U_s/U_n × I_Mot / U_n

I_Netz = 0,47 × 2,1 = 1 × I_n

Der netzseitige Anlaufstrom ist also deutlich niedriger als der motorseitige. 

Bei anderen Startmethoden (elektronischer Sanftanlasser, Anlaufdrossel, etc.) ist der Netzstrom I_Netz gleich dem Motorstrom I_Mot.        
I_Netz = I_Mot = 2,1 × I_n

Das führt bei den anderen Startmethoden zu einem größeren Netzspannungseinbruch. 

Refiner sind Maschinen, die in der Holz- und Papierindustrie zur Zerkleinerung (Mahlung) von Fasern (z.B. Zellstoff oder Altpapier) eingesetzt werden. Refiner haben überlicherweise ein relativ hohes Massenträgheitsmoment. Es ist meistens größer als das Massenträgheitsmoment des antreibenden Elektromotors. Die meisten Refiner starten mit Hochlaufzeiten zwischen ca. 30 und 50 Sekunden. Refiner werden üblicherweise im leeren Zustand (keine Fasern im Refiner) gestartet. Das sorgt für ein sehr geringeres Gegenmoment (Drehmomentbedarf) des Refiners, wodurch der Anlaufstrom weit reduziert werden kann. Übliche Anlaufströme beim Start von Refinern (I_a/I_n) liegen im Bereich vom ca. 1-2,5 fachen des Motorbemessungsstroms (I_n). Nachfolgend finden Sie ein typisches Berechnungsbeispiel.

Drehmoment

Der Starter startet den Motor mit reduzierter Spannung, 50 % der Bemessungsspannung in diesem Beispiel (U_s/U_n = 0,5). Dabei wird der Drehmomentverlauf des Motors um den Faktor T_s/T_DOL = (U_s/U_n × F)² reduziert. T_s/T_DOL = (0,5 × 0,9)² = 0,2 (F ist ein motorabhängiger Faktor). Das Drehmoment des Motors muss an jeder Stelle größer sein als das Gegenmoment. Die Anlaufspannung U_s/U_n wurde entsprechend festgelegt. Aus der Differenz zwischen dem reduzierten Motordrehmoment T_s und dem Gegenmoment ergibt sich das Beschleunigungsmoment T_b.

Anlaufzeit

Die Anlaufzeit t_s berechnet sich aus dem Beschleunigungsmoment T_b und dem gesamten Massenträgheitsmoment J = J_M + J_L = 200 + 760 kgm² = 960 kgm².

Strom

Der Motorstrom ist I_Mot = U_s/U_n × I_DOL × F = 0,5 × 5 × 0,9 = 2,25 × I_n

Netzseitiger Anlaufstrom:

Bei einem Transformator sind Primär- und Sekundärleistung gleich.
Daraus folgt, daß auch die Produkte aus Strom und Spannung gleich sind.

U_n × I_Netz = U_s/U_n × I_Mot => I_Netz = U_s/U_n × I_Mot / U_n

I_Netz = 0,5 × 2,25 = 1,1 × I_n

Der netzseitige Anlaufstrom ist also deutlich niedriger als der motorseitige. 

Bei anderen Startmethoden (elektronischer Sanftanlasser, Anlaufdrossel, etc.) ist der Netzstrom I_Netz gleich dem Motorstrom I_Mot.        
I_Netz = I_Mot = 2,25 × I_n

Das führt bei den anderen Startmethoden zu einem größeren Netzspannungseinbruch. 

Wenn sich zwischen dem Elektromotor und der angetriebenen Last eine regelbare Kupplung (z.B. hydraulisch) befindet, dann hat die Charakteristik der angetriebenen Last keinen Einfluss auf den Startvorgang. Bei der Hochlaufberechnung wird lediglich das Massenträgheitsmoment des Motors und das sehr kleine Massenträgheitsmoment der motorseitigen Kupplungshälfte berücksichtigt. Daher starten Antriebe mit regelbaren Kupplungen mit einer kurzen Hochlaufzeit von ca. 5-15 Sekunden. Der Start findet nahezu lastfrei statt. Die Kupplung erzeugt nur ein sehr geringes Gegenmoment (Drehmomentbedarf), wodurch der Anlaufstrom sehr stark reduziert werden kann. Übliche Anlaufströme beim Start von regelbar gekuppelten Antrieben (I_a/I_n) liegen im Bereich vom ca. 1-1,5 fachen des Motorbemessungsstroms (I_n). Nachfolgend finden Sie ein typisches Berechnungsbeispiel.

Drehmoment

Der Starter startet den Motor mit reduzierter Spannung, 47 % der Bemessungsspannung in diesem Beispiel (U_s/U_n = 0,47). Dabei wird der Drehmomentverlauf des Motors um den Faktor T_s/T_DOL = (U_s/U_n × F)² reduziert. T_s/T_DOL = (0,47 × 0,9)² = 0,18 (F ist ein motorabhängiger Faktor). Das Drehmoment des Motors muss an jeder Stelle größer sein als das Gegenmoment. Die Anlaufspannung U_s/U_n wurde entsprechend festgelegt. Aus der Differenz zwischen dem reduzierten Motordrehmoment T_s und dem Gegenmoment ergibt sich das Beschleunigungsmoment T_b.

Anlaufzeit

Die Anlaufzeit t_s berechnet sich aus dem Beschleunigungsmoment T_b und dem gesamten Massenträgheitsmoment J = J_M + J_L = 80 + 5 kgm² = 85 kgm².

Strom

Der Motorstrom ist I_Mot = U_s/U_n × I_DOL × F = 0,47 × 5 × 0,9 = 2,1 × I_n

Netzseitiger Anlaufstrom:

Bei einem Transformator sind Primär- und Sekundärleistung gleich.
Daraus folgt, daß auch die Produkte aus Strom und Spannung gleich sind.

U_n × I_Netz = U_s/U_n × I_Mot => I_Netz = U_s/U_n × I_Mot / U_n

I_Netz = 0,47 × 2,1 = 1 × I_n

Der netzseitige Anlaufstrom ist also deutlich niedriger als der motorseitige. 

Bei anderen Startmethoden (elektronischer Sanftanlasser, Anlaufdrossel, etc.) ist der Netzstrom I_Netz gleich dem Motorstrom I_Mot.        
I_Netz = I_Mot = 2,1 × I_n

Das führt bei den anderen Startmethoden zu einem größeren Netzspannungseinbruch. 

Es gibt eine Vielzahl verschiedener Bauarten und Typen von Mühlen. Für Schrottmühlen (Schredder) haben wir entprechende Detailinformationen zum Startvorgang bereitgestellt. Selbstverständlich können unsere Starter auch weitere Typen von Mühlen anfahren, sofern der Anlauf-Drehmomentbedarf der Mühle nicht allzu hoch ist. Hohe Massenträgheitsmomente und daraus resultierende lange Hochlaufzeiten stellen für unsere Starter kein Hindernis dar. Wenn sich zwischen der Mühle und dem Motor eine regelbare (z.B. hydraulische) Kupplung befindet, kann die Mühle mit einem sehr geringen Anlaufstrom (I_a/I_n) im Bereich vom ca. 1-2 fachen des Motoranlaufstroms bei Direkteinschaltung (I_n) gestartet werden. Für Angebotserstellung und technische Beratung stehen wir gerne zur Verfügung.

• zum allgemeinen Berechnungsbeispiel

Es gibt eine Vielzahl verschiedener Maschinen, die von Elektromotoren angetrieben werden. Für die gängigsten Maschinen haben wir entprechende Detailinformationen zum Startvorgang bereitgestellt. Selbstverständlich können unsere Starter auch weitere Arten von Maschinen anfahren. Für Angebotserstellung und technische Beratung stehen wir gerne zur Verfügung.

• zum allgemeinen Berechnungsbeispiel
• alle Maschinen