Ventilatoren und Lüftungstechnik © tinadefortunata – Fotolia.com
In der Lüftungstechnik werden sehr häufig Wechselstrommotoren eingesetzt, die in der Regel Ventilatoren antreiben. Um zum Beispiel in einem Gebäude eine optimale Verteilung von Luftströmen zu erreichen, ist es notwendig, das die in der Lüftungsinstallation verbauten Ventilatoren unterschiedlich schnell laufen, um verschiedene Luftmengen bewegen zu können.
Die Problematik liegt hierbei in den Motoren, die für die Regelung über einen ohmschen Widerstand, wie bei einem Beleuchtungsdimmer, nicht geeignet sind. Der Dimmer würde den Motor zu Vibrationen führen, die diesen irreparabel beschädigen könnte.
Drehzahlregelung über Phasensteuerung
Darum wird ein Wechselstrommotor über einen elektronischen Drehzahlsteller oder Drehzahlregler gesteuert. Dieser Drehzahlregler arbeitet nach dem Prinzip der Phasenanschnittsteuerung. In der Phasenanschnittsteuerung wird der Wechselstrommotor nur phasenweise und verzögert angesteuert oder besser gesagt mit Energie versorgt. Vereinfacht gesagt, erhält der Motor nur dann Strom, wenn der anliegende Wechselstrom in der Phase ist, also Strom liefert. In Nulldurchgang des Wechselstromes erfolgt keine Versorgung über den Drehzahlregler. Die Geschwindigkeit des Motors wird nun über die Häufigkeit der einsetzenden Phase bestimmt.
Eine weitere Form der stufenlosen Regelung ist die Phasenabschnittssteuerung, die im Gegensatz zur Anschnittsteuerung den Strom in der Phase nicht verzögert schaltet, sondern sofort und beim Nulldurchgang wieder abschaltet. Die Phasenabschnittsteuerung findet in Lüftungsanlagen eher weniger Verwendung, da die induktive Last bei Wechselstrommotoren für Lüftungsanlagen zu hoch wäre und auf Dauer zu Störungen führt. Die Phasenabschnittsteuerung findet ihre Verwendung eher in Geräten mit vorgeschalteten Kondensatoren wie etwa die Drehzahlregelung einer Bohrmaschine.
Vorteile der Phasensteuerung
Der Vorteil der Phasenan- und abschnittsteuerung liegt in der geringen Verlustleistung. Ein weiterer Vorteil ist der einfache Aufbau und die kompakteren Maße der Schaltung im Gegensatz zu Schaltnetzteilen.
Dabei muss berücksichtigt werden, dass Wechselstrommotoren sich durch zu geringe Drehzahlen überhitzen können. Der Drehimpuls also gleichzeitig zur Kühlung dient. Aus diesem Grund besitzen Drehzahlregler im Bereich der Lüftungstechnik eine Mindestdrehzahl. Drehzahlregler werden für Wechselstrommotoren im Leistungsbereich von etwa 1,5 bis 10 Ampere verwendet.
