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Als '''Schweranlauf''',<ref name="Quelle 10" /> auch '''Schwerlastanlauf''',<ref name="Quelle 17" /> bezeichnet man in der [[Antriebstechnik]] eine Antriebsaufgabe, die erhöhte Anforderungen an die häufig an Maschinen verwendeten [[Asynchronmotor]]en stellt.<ref name="Quelle 10" /> Diese werden durch hohe [[Lastmoment|Last-]] und [[Trägheitsmoment]]e der anzutreibenden Maschine hervorgerufen. Der Schweranlauf ist die stärkste noch zu bewältigende Belastung für den Motor und seine Schaltgeräte.<ref name="Quelle 1" />

== Kriterien für die Definition ==
[[Datei:Kennlinie schleifringläufer schweranlauf.svg|mini|'''Hochlaufkennlinie''' mit [[Schleifringläufermotor]]]]

Klassisches Erkennungsmerkmal für einen Schweranlauf ist die sehr lange Hochlaufzeit des Motors.<ref name="Quelle 10" /> Während ein Motor-Direktanlauf zwischen 0,2 und 5 Sekunden benötigt, um auf [[Nenndrehzahl]] zu kommen, benötigt er beim Schweranlauf bis zu 30 Sekunden. Beim Anlassen mittels Anlassverfahren kann die Hochlaufzeit bis zu 120 Sekunden betragen. Dauert ein Anlaufvorgang länger als 12 Sekunden, wird er als Schweranlauf definiert.<ref name="Quelle 2" /> Ein weiteres Kriterium ist das maximale Anlassmoment.<ref name="Quelle 1" /> Beträgt der Quotient aus maximalem Anlassmoment und Nennmoment (die sogenannte [[Anlassschwere]]) 2,5 oder mehr, so spricht man in der Praxis ebenfalls von Schweranlauf.<ref name="Quelle 2" /> Das erforderliche mittlere Motormoment liegt bei hierbei zwischen 170 und 200 Prozent des Nennmoments.<ref name="Quelle 17" />

== Auswirkungen auf den Motor ==
Durch die lange Hochlaufphase kommt es zu einer starken Erwärmung des Motors.<ref name="Quelle 12" /> Erschwerend kommt hinzu, dass die Motorwärme aufgrund der niedrigen [[Drehzahl]] durch den Lüfter nicht genügend abgeführt werden kann.<ref name="Quelle 11" /> Dadurch kann sowohl die zulässige Läufertemperatur als auch die zulässige Wicklungstemperatur überschritten werden. Durch die erhöhte Läufertemperatur kann außerdem die Grenztemperatur der [[Wälzlager]] überschritten werden. Dieses macht sich insbesondere bei betriebswarmen Motoren bemerkbar. Während bei Motoren, die aus dem kalten Zustand angelassen werden, die erlaubte Anlaufzeit einer bestimmten Baureihe zum Beispiel zwischen 17 und 50 Sekunden liegt, reduziert sich diese Zeit bei betriebswarmen Motoren auf 12 bis maximal 30 Sekunden. Werden diese Zeiten überschritten, führt dies unweigerlich bei nicht temperaturüberwachten Motoren zu Folgeschäden am Motor.<ref name="Quelle 3" />

== Steuerung ==
Durch den hohen Anlaufstrom löst ohne besondere Maßnahmen nach kurzer Zeit das [[Motorschutzrelais]] aus.<ref name="Quelle 13" /> Bei kleineren Motoren ist eine mögliche Variante, parallel zum Motorschutzrelais ein [[Schütz (Schalter)|Überbrückungsschütz]] zu schalten. Die Schützkontakte überbrücken während der Anlaufphase des Motors das Motorschutzrelais.<ref name="Quelle 14" /> Erst wenn der Motor hochgelaufen ist, wird das Überbrückungsschütz abgeschaltet und das Motorschutzrelais übernimmt den Motorschutz.<ref name="Quelle 4" /> Da diese Methode sehr kritisch ist, wird sie bei größeren Motoren nicht angewendet. Hier werden spezielle elektronische Motorschutzrelais verwendet.<ref name="Quelle 5" /> Bei größeren Motoren werden zusätzlich die Motortemperatur und die Lagertemperatur mit einem speziellen [[Temperaturfühler]] überwacht.<ref name="Quelle 6" /> Da der Schweranlauf auch eine sehr große Belastung für die Anlassgeräte ist, werden diese Anlasser speziell für den Schweranlauf dimensioniert. Eine Unterdimensionierung des Anlassers kann zu schweren Folgeschäden führen.<ref name="Quelle 11" /> Heute werden für den Betrieb von Motoren mit Schweranlauf [[Frequenzumrichter]] verwendet<ref name="Quelle 15" />. Frequenzumrichter können nicht nur höhere Anlauf-Drehmomente als traditionelle Schaltungen bei Nennfrequenz erzielen, sondern auch Hochlaufkurven generieren, den momentanen Zustand des Motors erkennen und ihn schützen.<ref name="Quelle 16" />

== Geeignete Motoren für den Schweranlauf ==
Motoren für den Schweranlauf müssen ein erhöhtes [[Losbrechmoment]] und/oder ein hohes [[Trägheitsmoment]] der Arbeitsmaschine überwinden.<ref name="Quelle 7" /><ref name="Quelle 8" /> Da beim Schweranlauf das maximale [[Drehmoment]] deutlich über den Nennmoment liegt, sind nicht alle Motoren für Schweranlauf geeignet.<ref name="Quelle 11" /> Erschwerend ist, wenn der Motor aufgrund seiner Leistung mittels Anlassverfahren angelassen werden muss. Insbesondere dann, wenn der Motor kurz nach dem Anlaufen den Sattelmoment hat, ist es möglich, dass der Motor bei einer sogenannten Satteldrehzahl hängen bleibt und nicht seine Nenndrehzahl erreicht.<ref name="Quelle 8" /> Motoren für den Schweranlauf müssen ein [[Reihenschlussverhalten]] aufweisen.<ref name="Quelle 10" /> Geeignete Motoren für den Schweranlauf sind Käfigläufermotoren mit [[Stromverdrängungsläufer]]. Bei sehr großen Antrieben werden [[Schleifringläufermotor]]en verwendet.<ref name="Quelle 11" /> Als Anlaufhilfen dienen selbstschaltende hydrodynamische Kupplungen als [[Kupplung|Anlaufkupplungen]].<ref name="Quelle 9" />

== Einzelnachweise ==
<references responsive>

<ref name="Quelle 1">Hans-Ulrich Giersch, Hans Harthus, Norbert Vogelsang: ''Elektrische Maschinen mit Einführung in die Leistungselektronik.'' 4., überarbeitete und erweiterte Auflage. Springer Fachmedien, Wiesbaden 1998, ISBN 3-519-36821-8, S. 285–288.</ref>
<ref name="Quelle 2">Gino Else: ''Ölgekühlte Widerstandandsanlasser Kleines Anlasserglossar''. {{Webarchiv|url=http://www.gino.de/download/download/32_prospekt_oelanlasser_deutsch_2008.pdf |wayback=20160304140706 |text=online |archiv-bot=2024-05-07 02:00:32 InternetArchiveBot }} (PDF; 865 kB) (abgerufen am 4. Mai 2015).</ref>
<ref name="Quelle 3">Thomas Fladerer, Dieter Seifert: {{Webarchiv|url=http://homepages.fh-regensburg.de/~sed39102/Artikel_Motordesign.pdf|wayback=20070331152415|text=''Elektromotor-Design für spezielle Anforderungen.''}} (abgerufen per archive Org. am 4. Mai 2015).</ref>
<ref name="Quelle 4">Josef Elpers, Helmut Meyer, Jürgen Marquard: ''Mechatronik Fachstufe.'' 1. Auflage. Bildungsverlag EINS, Troisdorf 2005, ISBN 3-8242-2081-4, S. 387.</ref>
<ref name="Quelle 5">{{Webarchiv|url=http://www.schaltungsbuch.de/motor014.html|wayback=20100724063625|text=Motorschutz in Sonderfällen}} (abgerufen per archive Org. am 4. Mai 2015).</ref>
<ref name="Quelle 6">[http://www.ziehl.de/ziehl/deutsch/betriebsanleitungen/ba_archiv/ba_archiv_msr220t.pdf Betriebsanleitung ''Motorschutzrelais MSR 220 T''] (PDF; 48 kB) (abgerufen am 4. Mai 2015).</ref>
<ref name="Quelle 7">Helmut Greiner: ''Anlaufen, Bremsen, Positionieren mit Drehstrommotoren''. Danfoss Bauer GmbH, Esslingen 2001, [http://www.bauergear.info/Main/DANWeb/Vault/CommLit/ABP_DE_Gesamt_ms.pdf online] (PDF; 9,5 MB) (abgerufen am 4. Mai 2015).</ref>
<ref name="Quelle 8">[[Heinz Max Hiersig|Heinz M. Hiersig]] (Hrsg.): ''VDI-Lexikon Maschinenbau.'' VDI-Verlag, Düsseldorf 1995, ISBN 3-540-62133-4, S. 237–238.</ref>
<ref name="Quelle 9">DMT - Gesellschaft für Forschung und Prüfung mbH: ''Entwicklung neuer Anlagekomponenten für Kettenkratzförderer und Weiterentwicklung und Erprobung neuer Anlagenkomponenten für Kettenkratzförderer.'' In: Europäische Kommission (Hrsg.): ''Technische Forschung Kohle. Forschungsvertrag Nr. 7220-AD/126 Abschlussbericht.'' Luxemburg 1994, S. 43–45.</ref>
<ref name="Quelle 10">Franz Moeller, Paul Vaske (Hrsg.): ''Elektrische Maschinen und Umformer.'' Teil 1: ''Aufbau, Wirkungsweise und Betriebsverhalten.'' 11., überarbeitete Auflage. B. G. Teubner, Stuttgart 1970, S. 22, 205.</ref>
<ref name="Quelle 11">W. Schuisky: ''Elektromotoren. Ihre Eigenschaften und ihre Verwendung für Antriebe.'' Springer Verlag, Wien 1951, S. 96, 494.</ref>
<ref name="Quelle 12">Bundesamt für Konjunkturfragen Bern (Hrsg.): ''Strom rationell nutzen.'' Verlag der Fachvereine, Zürich 1992, ISBN 3-7281-1830-3, S. 151–153.</ref>
<ref name="Quelle 13">Herbert Franken: ''Motorschutz. Überströme - Übertemperaturen.'' Springer Verlag, Berlin / Göttingen / Heidelberg 1962.</ref>
<ref name="Quelle 14">Herbert Franken: ''Schütze und Schützsteuerungen.'' Mit 241 Abbildungen. Springer Verlag, Heidelberg 1959.</ref>
<ref name="Quelle 15">Dierk Schröder: ''Elektrische Antriebe 4.'' Band I, Leistungselektronische Schaltungen, Springer Verlag, Berlin / Heidelberg 1998, S. 488–490.</ref>
<ref name="Quelle 16">[https://support.industry.siemens.com/cs/document/37408519/micromaster-4-(mm4)-sinamics-g120-(cu2x0x)%3A-boost-einstellung-bei-u-f-kennlinie-und-schweranlauf-?lc=de-WW Ausführungen der Fa. Siemens zur Parametrierung von Frequenzumrichtern bei Schweranlauf hinsichtlich Motorbelastung und -schutz] (abgerufen am 10. Nov. 2017).</ref>
<ref name="Quelle 17">Paul Volk: ''Antriebstechnik in der Metallverarbeitung''. Einführung in die Automatisierung, Springer Verlag, Berlin / Heidelberg 1966, S. 23.</ref>

</references>

[[Kategorie:Antriebstechnik]]
[[Kategorie:Elektromaschinenbau]]

Schweranlauf - Versionsgeschichte

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