Elektrischer Stellantrieb: VA, W und Einschaltstrom lesen

Sie öffnen das Datenblatt eines japanischen elektrischen Stellantriebs für Armaturen und finden drei Zahlen nebeneinander: Motor 20 W, 50 VA bei Bemessungsleistung und 100 VA beim Anlauf. Für die Auslegung von Netzteil, Schutzschalter und Steuerkontakten brauchen Sie aber einen Stromwert.

Keine dieser drei Zahlen ist ein Strom. Die beiden VA-Werte lassen sich in Ampere umrechnen, sobald die Versorgung bekannt ist. Den Wattwert dürfen Sie nicht auf dieselbe Weise behandeln.

Die Kurzantwort: VA ist Scheinleistung, kein Strom. Für die Umrechnung in Ampere brauchen Sie die Stromart (einphasiger Wechselstrom, Drehstrom oder Gleichstrom), die Versorgungsspannung und die Angabe, ob der Wert für den Nennbetrieb oder den Anlauf gilt. Aus 1~ 100 V und 50 VA ergibt sich 0,50 A; einen Watt-Wert (Leistungsaufnahme oder Motorleistung) dürfen Sie dagegen nicht einfach durch die Spannung teilen.

Dieser Leitfaden zeigt, wie Sie jeden Wert lesen und den Strom für einphasige, Drehstrom- und Gleichspannungsversorgung berechnen. Er trennt Bemessungsstrom, Einschaltstrom und Blockierstrom und geht auf den Betrieb in 230/400-V-Netzen ein. Am Ende finden Sie eine Checkliste und eine Anfragevorlage für japanische Lieferanten.

Inhalt

1. Was ein elektrischer Stellantrieb leistet
2. Begriffe im japanischen Datenblatt zu Strom und Leistung
3. VA und W: drei verschiedene Zahlen
4. Strom berechnen: einphasig, Drehstrom und Gleichstrom
5. Bemessungsstrom, Einschaltstrom und Blockierstrom
6. Netzteil, Schutzschalter und Steuerkontakte auslegen
7. Elektrische Arbeit: Laufzeit und Bereitschaft einbeziehen
8. Kurzübersicht: VA, W und Motor-W
9. Checkliste vor der Auslegung der Versorgung
10. Fragen an den japanischen Lieferanten
11. Wo dieser Leitfaden nicht gilt
12. FAQ
13. Quellen

Was ein elektrischer Stellantrieb leistet

Eine elektrisch betätigte Armatur (電動弁, dendo-ben) öffnet und schließt, indem ein Elektromotor die Spindel dreht. Sie besteht aus dem Armaturenkörper, der das Medium führt, und einem elektrischen Stellantrieb, der meist oben aufgesetzt ist.

Der Stellantrieb wandelt elektrische Energie in mechanische Bewegung. Neben dem Motor enthält er ein Untersetzungsgetriebe, das die Drehzahl senkt und das nötige Drehmoment erzeugt, sowie eine Einrichtung, die die Armatur an der eingestellten Position anhält. Abbildung 1 zeigt das Zusammenspiel.

Abbildung 1: Der Antrieb nimmt Strom auf, der Armaturenkörper führt das Medium

Die Motordrehung läuft über Getriebe und Welle zur Armatur. Betrachten Sie Stromversorgung, mechanischen Antrieb und Medienstrom getrennt.

Nur ein Funktionsschema. Innenaufbau sowie Anhalte- und Rückstelleinrichtungen unterscheiden sich je nach Typ. Blau zeigt die elektrische Versorgung, Braun die mechanische Drehung.

Es gibt Auf-Zu-Antriebe, die zwischen Endlage AUF und Endlage ZU schalten, und Antriebe für den Regelbetrieb, die die Armatur auf Befehl in eine Zwischenstellung fahren. Dass eine Armatur unterwegs anhalten kann, macht sie noch nicht für stetige Regelung geeignet. Wählen Sie Armatur und Antrieb deshalb als zusammenpassendes Paar.

Als Versorgung kommen Wechsel- und Gleichspannung in Frage, mit Werten wie AC 100 V, AC 200 V und DC 24 V. Ausgangspunkt ist der Abgleich zwischen dem Netz am Einbauort und der Bemessung des genau bestellten Antriebs.

Zwei Versorgungen mit gleicher Spannungszahl sind nicht austauschbar, wenn sie sich in Wechsel- oder Gleichspannung, einphasig oder Drehstrom oder in der Frequenz unterscheiden. In Japan liefert die Steckdose 100 V, im Osten bei 50 Hz, im Westen bei 60 Hz. Bei japanischen Drehstromangaben wie „AC 200 V“ handelt es sich um die verkettete Spannung (Außenleiterspannung).

Ein Antrieb für AC 100 V oder AC 200 V ist deshalb nicht automatisch für ein deutsches Netz mit 230 V einphasig bzw. 400 V verkettet bei 50 Hz geeignet. Manche Datenblätter trennen die Werte nach Spannung und Frequenz.

Elektrisch betätigte Armatur und Magnetventil

Ein Magnetventil (電磁弁, denji-ben) bewegt seine inneren Teile mit der Magnetkraft, die der Strom in einer Spule erzeugt. Eine elektrisch betätigte Armatur überträgt dagegen die Motordrehung über ein Getriebe. Weil sich das Antriebsprinzip unterscheidet, lesen Sie die Stromangaben im Katalog je nach Antriebsart.

Manche Magnetventile bewegen den Kegel direkt mit der Magnetkraft, vorgesteuerte Bauarten nutzen dagegen den Druckunterschied. Aus der Bezeichnung „Magnetventil“ allein folgt also kein Ausschluss großer Nennweiten oder hoher Drücke.

Schaltet ein Magnetventil die Steuerluft einer pneumatisch betätigten Armatur, liefert die Druckluft die Kraft für die Hauptarmatur. So kann ein kleines Magnetventil eine große Armatur bedienen.

Auch Stellzeit und zulässiger Differenzdruck hängen nicht nur von der Antriebsart ab. Vergleichen Sie Typen anhand ihrer Einsatzbedingungen, mit der geforderten Stellzeit und dem Drehmoment der Armatur. Wo schnelles Schließen problematisch ist, wählen Sie nicht allein nach der Geschwindigkeit.

Begriffe im japanischen Datenblatt zu Strom und Leistung

Eine japanische Datentabelle für Stellantriebe führt meist Versorgungsspannung, Leistungsaufnahme, Motorleistung und Bemessungsstrom auf. Ordnen Sie jeder Spalte zuerst ihre Einheit zu, bevor Sie eine Zahl verwenden. Die folgende Tabelle zeigt Beschriftungen, die Ihnen begegnen können.

Japanische Bezeichnung	Romaji	Bedeutung	Einheit
電源電圧	dengen den'atsu	Versorgungsspannung	V
単相 / 三相	tanso / sanso	einphasig / Drehstrom (dreiphasig)	–
消費電力	shohi denryoku	Leistungsaufnahme (prüfen, ob W oder VA)	W oder VA
皮相電力	hiso denryoku	Scheinleistung	VA
有効電力	yuko denryoku	Wirkleistung	W
(Katakana-Schreibung)	mota shutsuryoku / mota W	Motorleistung (häufig die mechanische Wellenleistung; Spaltendefinition und Anmerkungen prüfen)	W
定格電流	teikaku denryu	Bemessungsstrom	A
定格出力時	teikaku shutsuryoku-ji	bei Bemessungsleistung	VA, A
起動時 / 起動電流	kido-ji / kido denryu	beim Anlauf / Anlaufstrom	VA, A
突入電流	totsunyu denryu	Einschaltstrom	A
拘束電流	kosoku denryu	Blockierstrom (Läufer blockiert)	A
—	yobi-kei	Nennweite (zum Beispiel 50A); schriftliche Form enthält Kana, daher nur Romaji	Größenangabe, keine elektrische Einheit

Beachten Sie die letzte Zeile. Eine Armatur mit „50A“ hat die Nennweite 50 in der metrischen Reihe (A), keinen Strom von 50 Ampere. Wer Zahlen aus einer Produkttabelle ohne ihre Spaltenüberschrift übernimmt, verwechselt leicht Armaturengröße und elektrische Bemessung.

VA und W: drei verschiedene Zahlen

Der Strom wird in Ampere (A) angegeben, die Spannung in Volt (V). Bei Leistungen finden Sie in Antriebsdatenblättern zwei Einheiten: Watt (W) und Voltampere (VA). Da der Watt-Wert selbst zwei Bedeutungen haben kann, enthält eine Antriebstabelle bis zu drei Arten von Leistungswerten.

VA (Scheinleistung): bei einphasigem Wechselstrom durch die Spannung teilen

Bei einphasigem Wechselstrom ist die Scheinleistung das Produkt aus Effektivwert der Spannung und Effektivwert des Stroms. Bei einer fiktiven Angabe von 1~ 100 V und 50 VA teilen Sie 50 durch 100 und erhalten den Strom. Die 50 VA allein sagen nichts über die Höhe des Stroms.

Abbildung 2: Zwei Felder, die Sie vor der Umrechnung von 50 VA in Ampere lesen

Klären Sie zuerst Phasenzahl und Spannung und nehmen Sie dann die Scheinleistung für genau diese Bedingung.

Dieselben 50 VA bei einer anderen Bedingung, einphasig 200 V, ergeben 0,25 A. Das heißt nicht, dass Sie am selben Antrieb eine andere Spannung anlegen dürfen.

Als Formel geschrieben sieht die einphasige Rechnung so aus.

W (Wirkleistung): Sie brauchen zusätzlich den Leistungsfaktor

Bei einphasigem Wechselstrom ist die Wirkleistung in Watt das Produkt aus Spannung, Strom und Leistungsfaktor. Nimmt derselbe 50-VA-Antrieb fiktive 30 W Wirkleistung auf, beträgt der Leistungsfaktor 0,60. Wer 50 VA als 50 W liest, verliert diesen Unterschied.

Umgekehrt reichen ein Watt-Wert und die Spannung nicht aus. Ist der Leistungsfaktor unbekannt, gibt es für den Strom bei einphasigem Wechselstrom keine eindeutige Lösung.

Motor-W (Wellenleistung): keine elektrische Aufnahme

Die Motorleistung ist die mechanische Arbeit, die die Welle an die Last abgibt. Die aus dem Netz aufgenommene Leistung enthält zusätzlich die inneren Verluste, mechanische Leistung und Leistungsaufnahme sind also verschiedene Werte. Beide tragen die Einheit Watt, die Einheit allein verrät daher nicht, welcher Wert vorliegt.

Angenommen, eine Tabelle nennt „Motor 20 W“ und „50 VA bei Bemessungsleistung“. Aus 20 geteilt durch 50 einen Leistungsfaktor zu bilden, wäre voreilig: Sind die 20 W mechanische Leistung, so sind sie keine Wirkleistungsaufnahme. Abbildung 3 zeigt an einer veröffentlichten japanischen Tabelle, wie sich die Spalten unterscheiden.

Abbildung 3: In einem echten Datenblatt stehen W und VA in getrennten Spalten

Veröffentlichte Werte von Nihon KOSO für 3200R / 32A1RA, um die Bedeutung der Spalten zu zeigen.

Motor W20 WDie Spaltenüberschrift lautet „mota W“ (in Katakana geschrieben). Nicht als Wirkleistungsaufnahme annehmen und umrechnen.

Bei Bemessungsleistung50 VAScheinleistung auf der Netzseite unter der angegebenen Betriebsbedingung.

Beim Anlauf100 VADer Anlauf ist eine andere Bedingung als die Bemessungsleistung. Lesen Sie auch die Anlaufspalte.

Quelle: Nihon KOSO, „Elektrische Antriebe: Liste der Drehmomente und Schubkräfte“ (Japanisch). Veröffentlichte Werte eines Typs, keine Standardwerte für alle elektrisch betätigten Armaturen. Versorgungsspannung und Leistungsfaktor sind hier nicht ergänzt, weil die Tabelle sie nicht festlegt.

Der Leistungsfaktor ist der Quotient aus Wirk- und Scheinleistung und beschreibt den Zusammenhang von Spannung, Strom und Leistung auf der Netzseite. Der Wirkungsgrad ist der Quotient aus mechanischer Leistung und elektrischer Aufnahme und beschreibt die Verluste bei der Umwandlung in Bewegung. Setzen Sie beide nicht gleich.

Ein höheres Drehmoment der Armatur kann einen anderen Antrieb erfordern. Der Zusammenhang zwischen Drehmoment und Strom hängt jedoch auch von Drehzahl, Getriebe und Motorart ab; eine doppelt so große Armatur braucht deshalb nicht den doppelten Strom.

Auch der Differenzdruck an der Armatur und der Reibwiderstand am Sitz erhöhen die Last. Zwei Armaturen gleicher Nennweite lassen sich nur vergleichen, wenn die Bedingungen übereinstimmen. Lesen Sie die Spezifikation daher als Kombination aus Armaturenkörper und Antrieb.

Strom berechnen: einphasig, Drehstrom und Gleichstrom

Wenden Sie die einphasige Formel nicht auf einen Typ an, der an Drehstrom läuft. Bei symmetrischem, sinusförmigem Drehstrom ist die Scheinleistung das √3-Fache des Produkts aus verketteter Spannung und Außenleiterstrom. Verwechseln Sie die verkettete Spannung nicht mit der Strangspannung.

Bei einer fiktiven Angabe von Drehstrom 200 V und 300 VA beträgt der Außenleiterstrom etwa 0,87 A. Die Formel setzt gleiche Bedingungen in allen Strängen voraus; Anlagen mit Unsymmetrie oder Kurvenverzerrung müssen Sie gesondert beurteilen.

Bei Gleichstrom im Beharrungszustand ist die Leistung einfach Spannung mal Strom. Ein fiktiver Antrieb für DC 24 V mit 6 W Aufnahme zieht 0,25 A. Dieser Wert im Beharrungszustand deckt weder den Anlaufstrom noch den Höchststrom einer eventuell vorhandenen Elektronik im Antrieb ab.

In der Praxis suchen Sie zuerst nach einem vom Hersteller veröffentlichten Stromwert, bevor Sie etwas umrechnen. Sind die Tabellen nach Spannung oder Frequenz getrennt, nehmen Sie die Zeile für den bestellten Typ und übernehmen keine Werte aus der Zeile einer anderen Versorgung.

Bemessungsstrom, Einschaltstrom und Blockierstrom

Der Bemessungsstrom (定格電流) ist der Bezugswert für den Betrieb unter den vom Hersteller festgelegten Bedingungen. Beim Anlauf fließt ein anderer Strom; wer Steuergeräte oder Netzteil allein nach dem Bemessungsstrom dimensioniert, übersieht die Anlaufbedingung.

Der Blockierstrom gehört zum Zustand, in dem der Motor am Drehen gehindert wird. Trennen Sie diesen Zustand vom normalen Anlauf, bei dem der Motor noch hochläuft. Begriffe wie Anlaufstrom und Einschaltstrom und die dahinterstehenden Bedingungen richten sich nach der Definition des jeweiligen Herstellers.

Abbildung 4: Anlauf und Blockierung sind verschiedene Zustände, auch wenn beide hohe Ströme ziehen

Statt einen festen Faktor anzusetzen, prüfen Sie zuerst, welchen Zustand der Datenblattwert beschreibt.

Anlauf: vom Stillstand in den Lauf

Der Motor beginnt zu drehen. Datenblätter können einen Anlaufstrom oder VA-Wert getrennt vom stationären Betrieb angeben.

Nennbetrieb: Lauf unter der angegebenen Last

Der Bezugszustand bei der angegebenen Versorgung, Last und weiteren Bedingungen. Der Bereitschaftsstrom im Stillstand ist ein eigener Wert.

Blockierter Läufer: Drehung behindert

Strom, der zum Zustand gehört, in dem der Motor nicht drehen kann. Betrachten Sie ihn nicht als Zustand, in dem ein normaler Anlauf weiterläuft.

Kein quantitativer Zeitverlauf. Werte für Anlauf, Blockierung und sofortige Drehrichtungsumkehr hängen von Motortyp, Spannung und Leistung ab; verwenden Sie die Spezifikation des betreffenden Typs.

Auch die FAQ von Oriental Motor zum Strom von AC-Motoren trennt den Bemessungsstrom vom Einschaltstrom, vom Strom bei sofortiger Drehrichtungsumkehr und vom Blockierstrom. Die dort genannten Verhältnisse hängen von Motortyp und Leistung ab; übertragen Sie die Faktoren eines Motors daher nicht auf jede elektrisch betätigte Armatur.

Bei Produkten mit Steuerelektronik bestimmen die Motoreigenschaften allein nicht den Eingangsstrom. Lesen Sie die Bedingungen für den Antrieb als Ganzes, darunter den Höchststrom mit Steuer- und Schutzschaltungen, die Einschaltdauer und die Zahl der Anläufe.

Auch Anlauf-VA und Halte-VA im Katalog eines Magnetventils sind etwas anderes als Bemessungs- und Anlaufwerte einer motorisch betätigten Armatur. Das Glossar von CKD trennt bei Wechselstrom-Magnetventilen Anlauf und Halten, doch den Haltestrom eines Magnetventils können Sie nicht als Strom einer stillstehenden Armatur ansetzen.

Netzteil, Schutzschalter und Steuerkontakte auslegen

Der Stromkreis, der den Antrieb versorgt, und der Stromkreis, der den Öffnen/Schließen-Befehl übergibt, haben jeweils eigene Bemessungswerte. Entnehmen Sie den Gerätespezifikationen und dem Schaltplan, ob ein Steuerausgang nur den Steuereingang des Antriebs bedient oder die Motorlast direkt schaltet.

Ein Kontakt mit der Aufschrift 5 A schaltet nicht allein aufgrund dieser Zahl eine Motorlast. Prüfen Sie Lastart und Anlaufbedingungen und gleichen Sie die für das Steuergerät angegebenen Einsatzbedingungen mit denen der Armatur ab.

Abbildung 5: Der Wert eines Geräts und die Bedingungen für mehrere Geräte

Die Gesamtkapazität der Antriebsversorgung und die Bedingungen der Steuerausgänge sind getrennte Prüfungen.

Blau durchgezogen: Antriebsversorgung; braun gestrichelt: Steuersignal. Nur ein Funktionsschema; es zeigt weder die tatsächliche Zahl der Adern noch Klemmenanschlüsse noch, ob sich Stromkreise gemeinsam nutzen lassen. Prüfen Sie jeden Ausgang und die Gruppensumme getrennt gegen die jeweilige Bemessung.

Wenn mehrere Armaturen gleichzeitig fahren, genügt die Summe ihrer Bemessungsströme nicht als Information. Nennen Sie dem, der die Versorgung auslegt, auch, welche Armaturen gemeinsam anlaufen können, denn selbst kurze Stellwege erzeugen eine Anlaufbelastung. Ein niedriger mittlerer Tagesverbrauch und die benötigte Momentanleistung sind getrennte Fragen.

Dieselbe Trennung zwischen Anlauf und Dauerbetrieb gilt für Schutzschalter und Schutzrelais. Die FAQ von Oriental Motor rät zum Beispiel, einen Schutzschalter zu wählen, der beim Einschaltstrom des Motors nicht auslöst. Fragen Sie den Antriebshersteller nach dem empfohlenen Schutzschalter und Leitungsquerschnitt und prüfen Sie beides gegen die in Ihrem Land geltenden Errichtungsvorschriften.

Für den Betrieb in Deutschland gelten dafür unter anderem DIN EN 60204-1 (VDE 0113-1) für die elektrische Ausrüstung von Maschinen und die Reihe DIN VDE 0100, darunter Teil 430 zum Schutz bei Überstrom. Fassung und Geltungsbereich prüfen Sie am konkreten Projekt. Schutzschalter, Leitung und Einstellungen legt die verantwortliche Elektrofachkraft fest.

Ob sich mehrere Steuerleitungen einen Kontakt teilen dürfen, richtet sich ebenfalls nach dem vom Hersteller vorgegebenen Stromkreis. Die Rolle eines eingebauten Relais und die Bedingungen für Parallelbetrieb stehen in der Herstellerdokumentation; legen Sie die Verdrahtung nicht allein nach Katalogstromwerten fest.

Wenn Sie eine Armatur oder ihren Antrieb ersetzen, übernehmen Sie neben Nennweite und Anschlussmaßen auch Differenzdruck, erforderliches Drehmoment und Stellzeit. Ein neuer Antrieb kann Versorgungsspannung, Strom, Steuereingang und Stellungsrückmeldung ändern; vergleichen Sie alte und neue Ausführung deshalb Punkt für Punkt.

Ist der Strom gegenüber früher gestiegen, schließen Sie nicht sofort auf Nennweite oder Motorleistung als Ursache. Betrachten Sie Last und Betriebsbedingungen getrennt.

Ein Teil dieser Überlegungen gilt auch für Stromänderungen bei Pumpen, doch Pumpeneigenschaften lassen sich nicht unmittelbar auf die Öffnungs- und Schließlast von Armaturen übertragen.

Elektrische Arbeit: Laufzeit und Bereitschaft einbeziehen

Die Auslegung der Versorgung und die Messung des Stromverbrauchs sind getrennte Aufgaben. Die elektrische Arbeit (kWh) ist die über die Zeit aufsummierte Wirkleistung; VA mal Einbaustunden ergibt deshalb keine kWh. Trennen Sie die Zeit, in der die Armatur läuft, von der Zeit, in der sie steht.

Angenommen, die Wirkleistungsaufnahme beträgt im Betrieb konstant 30 W, bei 20 Stellvorgängen pro Tag zu je 20 Sekunden. Unter diesen Bedingungen liegt der Anteil des Betriebs bei etwa 3,33 Wh pro Tag. Das zeigt nur die Methode und ist kein Tagesverbrauch eines realen Produkts.

Manche Typen verbrauchen auch im Stillstand Leistung, etwa für Steuerschaltungen oder Heizungen; addieren Sie diesen Anteil gesondert. Gehen Sie weder davon aus, dass eine stillstehende Armatur 0 W aufnimmt, noch dass sie den ganzen Tag ihre Bemessungsleistung zieht. Summieren Sie die Arbeit anhand von Geräteaufbau und Betriebsaufzeichnungen.

In Anlagen mit vielen elektrisch betätigten Armaturen fließen gleichzeitige Anläufe in die Versorgungskapazität ein, Stellvorgänge pro Tag und Bereitschaft dagegen in den Energieverbrauch. Dokumente, die beides trennen, erleichtern es Schaltschrankbauern und Gerätelieferanten, bei Erweiterungen von denselben Bedingungen auszugehen.

Kurzübersicht: VA, W und Motor-W

VA und die zwei Arten von W sehen ähnlich aus, haben aber verschiedene Aufgaben. Mit dieser Tabelle entscheiden Sie, wofür sich jede Datenblattspalte verwenden lässt.

Verwendung	VA (Scheinleistung)	W (Wirkleistung)	W (Motorleistung)
Was es darstellt	Spannung × Strom auf der Netzseite	Leistung auf der Netzseite, die Arbeit verrichtet	Mechanische Arbeit an der Welle
Strom bei einphasigem Wechselstrom	Durch die Spannung teilen	Durch Spannung und Leistungsfaktor teilen	Nicht für den Strom verwenden
Leistungsfaktor	Nenner von P/S	Zähler von P/S	Nicht verwendet
Elektrische Arbeit (kWh)	Nicht direkt verwenden	Mit der Betriebszeit in Stunden multiplizieren (Wh); durch 1.000 teilen für kWh	Nicht verwendet
Zu prüfen	Anlauf oder Bemessung?	Bereitschaft gesondert addieren?	Spaltendefinition und Anmerkungen

Checkliste vor der Auslegung der Versorgung

Gehen Sie diese Punkte mit dem Datenblatt in der Hand durch, bevor Sie Netzteil, Schutzschalter, Verdrahtung und Steuerausgänge festlegen.

• Genaue Typenbezeichnung der Kombination aus Armatur und Antrieb
• Versorgungsart: Wechsel- oder Gleichspannung, einphasig oder Drehstrom, Spannung und Frequenz (50 Hz, 60 Hz oder beide)
• Eignung für Ihr Netz (zum Beispiel 230 V einphasig oder 400 V Drehstrom bei 50 Hz) oder Bedingungen für einen Transformator
• Ob jeder Leistungswert VA (Scheinleistung) oder W ist und ob ein W-Wert elektrische Aufnahme oder Motorleistung bedeutet
• Bemessungsstrom bei Ihrer Spannung und Frequenz, aus der passenden Zeile entnommen
• Anlaufstrom (Einschaltstrom) oder Anlauf-VA und seine Dauer
• Blockierstrom und der Schutz des Antriebs dagegen
• Höchststrom einschließlich Steuerschaltungen, Heizungen und anderer interner Lasten
• Leistungsaufnahme im Stillstand (Bereitschaft)
• Einschaltdauer und zulässige Zahl der Anläufe
• Zahl der Armaturen, die an einer Versorgung gleichzeitig anlaufen können
• Art des Steuereingangs und die vom Antrieb verlangte Kontaktbelastbarkeit
• Empfohlener Schutzschalter und Leitungsquerschnitt, geprüft gegen die geltenden Errichtungsvorschriften
• Konformitätskennzeichnung für den Einsatz in der EU (CE-Kennzeichnung, Niederspannungsrichtlinie) laut Typenschild und Konformitätserklärung
• Bei Austausch: Drehmoment, Stellzeit, Differenzdruck, Steuereingang und Stellungsrückmeldung von altem und neuem Gerät

Fragen an den japanischen Lieferanten

Ein Datenblatt nennt nicht immer die Bedingungen hinter jedem Wert. Die folgende Vorlage fragt alles Nötige in einer Nachricht ab; passen Sie die Angaben in eckigen Klammern an Ihr Projekt an. Die Vorlage ist auf Englisch, weil die Korrespondenz mit japanischen Lieferanten meist auf Englisch läuft.

Subject: Electrical data request for [model number] motorized valve

We plan to use [quantity] units of [valve and actuator model number] on a [single-phase / three-phase] [voltage] V, [frequency] Hz supply in Europe. To size the power supply, breakers, and control circuits, please confirm the following:

1. Rated current (A) at our voltage and frequency, or the available variant for 230 V single-phase / 400 V three-phase at 50 Hz.
2. Whether the VA values on the datasheet (rated output and startup) are apparent power, and the voltage and frequency they apply to.
3. Whether "motor W" is mechanical output or electrical input, and the active power input (W) or power factor at rated operation.
4. Startup (inrush) current and its duration, and locked-rotor current.
5. Maximum current including control circuits, plus standby power and any heater load.
6. Duty cycle and allowable number of starts.
7. Required contact rating and recommended wiring for the control input, including whether several actuators can share one contact.
8. Recommended breaker rating and characteristic, and recommended wire size.
9. CE marking and declaration of conformity (Low Voltage Directive) for this model.

Thank you for your support.

Wo dieser Leitfaden nicht gilt

Alle Rechnungen hier verwenden fiktive Werte, um die Methode zu zeigen. Sie sind keine Bemessungswerte eines realen Produkts, und die Werte in Abbildung 3 gehören nur zu einem veröffentlichten Typ.

Begriffe im Datenblatt wie Anlaufstrom und Einschaltstrom definiert jeder Hersteller selbst, und Antriebe mit Elektronik verhalten sich möglicherweise anders als ein einfacher Motor. Schutzschalter, Leitungsquerschnitt und Schutzeinstellungen legt die verantwortliche Elektrofachkraft nach den geltenden Vorschriften und anhand der Herstellerdaten fest.

FAQ

Wie viel Ampere zieht eine elektrisch betätigte Armatur mit 50 VA?

Bei einphasig 100 V sind es 0,50 A, bei einphasig 200 V 0,25 A; ohne Spannung und Phasenzahl gibt es keine eindeutige Antwort. Klären Sie außerdem, ob die 50 VA ein Anlauf- oder ein Bemessungswert sind, und ordnen Sie den Wert der Spezifikationsspalte des gewählten Typs zu.

Kann ich die Leistung in Watt durch die Spannung teilen, um den Strom zu erhalten?

Bei Gleichstrom im Beharrungszustand ja. Bei Wechselstrom-Wirkleistung brauchen Sie zusätzlich den Leistungsfaktor. Ist das angegebene W die mechanische Motorleistung, ist es überhaupt keine elektrische Aufnahme; prüfen Sie daher zuerst, was die Spalte bedeutet.

Reicht ein Kontakt, dessen Bemessung über dem Bemessungsstrom des Antriebs liegt?

Nicht allein nach den Zahlen. Der Kontakt muss auch zu Lastart, Versorgungsbedingungen und Anlaufstrom passen. Prüfen Sie, ob er nur ein Steuersignal oder den Motorstromkreis selbst schaltet.

Kann ich elektrisch betätigte Armaturen gleicher Nennweite austauschen?

Nicht allein aufgrund der Nennweite. Mediumsbedingungen, Differenzdruck, erforderliches Drehmoment und Stellzeit bleiben maßgeblich. Prüfen Sie über den Armaturenkörper hinaus Versorgung, Steuereingang, Stellungsrückmeldung und das Verhalten bei Ausfall der Hilfsenergie des Antriebs.

Ergibt der Katalogwert in VA mal 24 Stunden den Tagesverbrauch?

Nein. VA ist Scheinleistung und kann nicht direkt in eine kWh-Rechnung eingehen. Verwenden Sie die Wirkleistungsaufnahme und die tatsächliche Betriebszeit und berücksichtigen Sie Bereitschaftslasten wie Steuerschaltungen und Heizungen.

Quellen

• Motor-W, VA bei Bemessungsleistung und VA beim Anlauf je Typ (3200R / 32A1RA: 20 W, 50 VA, 100 VA): Nihon KOSO, Liste der Drehmomente und Schubkräfte elektrischer Antriebe (Japanisch)
• Bemessungsstrom, Einschaltstrom, Strom bei sofortiger Drehrichtungsumkehr und Blockierstrom; Auswahl des Schutzschalters: Oriental Motor, FAQ zur Auswahl eines Schutzschalters für AC-Motoren und zum Motorstrom (Englisch)
• Anlauf- und Halte-VA bei Wechselstrom sowie Leistungsaufnahme bei Gleichstrom von Magnetventilen: CKD, Begriffserläuterungen (Japanisch)
• Elektrische Aufnahme, mechanische Leistung, Verluste und Wirkungsgrad: Nidec, „Was ist ein Motor?“ (Japanisch)
• Leistungsrechnung bei einphasigem Wechselstrom und Drehstrom: Mitsubishi Electric, Kurs Elektrische Grundlagen (Japanisch)
• Drehstromleistung bei Kurvenverzerrung: HIOKI, Berechnungsformeln des PW4001 (Japanisch)
• 50 Hz / 60 Hz in Japan und 100-V-Steckdosen: KEK (High Energy Accelerator Research Organization), „Japanese Electricity“ (Englisch)