Aufgrund ihrer erheblichen Energieeinsparpotenziale werden Frequenzumrichter (VFDs) zunehmend in verschiedenen industriellen Anwendungen eingesetzt. Eine zentrale Herausforderung besteht darin, VFD-Lasten wie Elektromotoren schnell zu schützen.

Da die Ausgangsstromform eines VFD nicht sinusförmig ist und sogar eine Gleichstromkomponente enthalten kann, können herkömmliche Strommessumformer diese nicht genau messen. Die direkteste Lösung besteht darin, einen True-RMS-Strommessumformer zur Messung des verzerrten Stroms zu verwenden und die Daten anschließend über ein Datenerfassungsgerät wie eine SPS zur Absicherung zu verarbeiten.

Standard-True-RMS-Strommessumformer liefern typischerweise Standardausgangssignale wie DC 0–5V, DC 0–10V oder DC 4–20mA. Aber wie kann ein schnelles Alarmsignal für Fehlerströme ohne eine SPS oder ein ähnliches Datenerfassungsgerät erzeugt werden?

Tests haben gezeigt, dass durch die Kombination eines True-RMS-Strommessumformers mit einem DC-Schaltausgang (Relais)-Messumformer ein genaues Schaltsignal für Fehlerströme erzeugt werden kann. Dieses Schaltsignal kann dann zum Auslösen des Laststromkreises oder zum Beleuchten einer Fehlerwarnleuchte verwendet werden.

Implementierungsbeispiel:

HTIC-C21-200P1O2 – True-RMS-Strommessumformer

GDUK1-C51-5P1O26 – DC-Spannungsschalter-Messumformer mit Relaisausgang

Wenn der Effektivwert des Stroms (nicht-sinusförmige oder verzerrte Wellenform) 120 A (einstellbar) überschreitet, gibt der True-RMS-Messumformer ein DC-Spannungssignal aus. Sobald diese DC-Spannung den einstellbaren Schwellenwert des GDUK1-C51 überschreitet, wird das Relais aktiviert und liefert einen potentialfreien Kontakt.

Tests bestätigen, dass diese Methode effektiv ist und eine kostengünstige Mess- und Steuerungslösung darstellt.