Stern-Dreieck-Starter sind eine Vorrichtung, die zur Verringerung des Strombedarfs beim Anlassen von Motoren eingesetzt werden kann. Er wird häufig für den Start von Drehstrom-Asynchronmotoren verwendet, kann aber nur eingesetzt werden, wenn der Motor ohne Last gestartet wird und der erforderliche Anlaufstrom relativ gering ist.
Bei dieser Methode wird der Motor zunächst mit einer in Stern geschalteten Statorwicklung gestartet. Sobald der Motor eine bestimmte Drehzahl erreicht hat oder eine bestimmte Zeit verstrichen ist, läuft der Motor mit der normalen Statorwicklung in Dreieckschaltung. Beim Starten mit einer Sternschaltung verringert sich die Spannung an jeder Wicklung, und auch das Drehmoment nimmt ab.
Bei einer Sternschaltung hat der Motorstarter vier Drähte. Drei davon sind Phasendrähte, der vierte ist der Nullleiter. Der Nullleiter wird am Startpunkt angeschlossen, wo die drei Phasendrähte zusammentreffen. Bei einer Dreieckschaltung gibt es drei Drähte. Es gibt keinen Neutralleiteranschluss, obwohl die Erde bei Bedarf als Neutralleiter verwendet werden kann.
Stern-Dreieck-Starter enthalten einen dreipoligen Umschalter, der die Statorwicklungen von Stern auf Dreieck umschaltet. Außerdem verfügen sie über drei Schütze, das Haupt-, Stern- und Dreieckschütz, die die Wicklungsströme steuern. Außerdem enthalten sie ein Zeitrelais, einen dreipoligen thermischen Überstromauslöser und entweder Sicherungselemente oder automatische Abschaltvorrichtungen für die Stromkreise. Im Folgenden wird Schritt für Schritt erklärt, wie ein Stern-Dreieck-Starter funktioniert:
Ausgangszustand (Sternschaltung):
Die Motorwicklungen sind über drei Schütze in Sternschaltung (Y) angeschlossen. Jede Wicklung ist über ihr jeweiliges Schütz mit einer Phase des Netzes verbunden. Während der Startphase erhält der Motor eine reduzierte Spannung, typischerweise etwa 30-50 % der vollen Spannung.
Startphase:
Wenn der Startknopf gedrückt wird, werden die mit den Sternpunkten verbundenen Schütze erregt und der Stromkreis geschlossen. Der Motor beginnt mit reduzierter Spannung und Stromstärke zu laufen, wodurch der Einschaltstrom und das Drehmoment minimiert werden. Der Motor beschleunigt allmählich, bis er eine vorgegebene Drehzahl erreicht hat.
Übergangsphase:
Nach einer bestimmten Zeitverzögerung (in der Regel einige Sekunden) öffnen sich die mit den Sternpunkten verbundenen Schütze. Die Motorwicklungen werden von den Sternpunkten getrennt. Für diese Übergangsphase gibt es zwei Arten, den offenen und den geschlossenen Übergang.
Offener Übergang
Der offene Übergang bezieht sich auf eine Methode des Übergangs zwischen zwei Stromquellen oder Konfigurationen ohne Unterbrechung der Stromversorgung. Im Zusammenhang mit der Motorsteuerung bezieht sich der offene Übergang typischerweise auf das Umschalten zwischen der Stern- und der Dreieckskonfiguration in einem Stern-Dreieck-Starter.
Bei einem offenen Übergang in einem Stern-Dreieck-Anlasser erfolgt die Umschaltung zwischen den Stern- und Dreieckanschlüssen mit einer kurzzeitigen Unterbrechung der Stromversorgung des Motors. Der Motor ist während des Übergangs von der Stern- zur Dreieckkonfiguration vorübergehend von der Stromversorgung getrennt.
