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Sicherheitskonzept
Sicherheitsanforderungen beim Experimentieren mit elektrischen Maschinen stehen an erster Stelle
Moderne Antriebssysteme bringen ein größeres Gefahrenpotenzial mit sich und gerade beim Experimentieren mit Hocheffizienzmaschinen ist ein extrem sicherer Aufbau notwendig. Deshalb wurden in den letzten Jahren viele Normen geschaffen oder ergänzt. Das neue Maschinen-System 4.0 erfüllt alle Sicherheitsansprüche im Schülerversuch.
Das Wichtigste auf einen Blick! (Bitte klicken für Details)
Hoch belastbare Maschinenbank
& mechanische Verriegelung
Eine hoch belastbare ALU-Maschinenbank dient der Fixierung der Maschinen. Mechanische Impulse, die beim Abreißen von IPM- und Synchronmotoren oder von Hocheffizienzmaschinen entstehen können, werden durch die Bank und die mechanische Verriegelung auf beiden Seiten aufgefangen. Jederzeit können die Maschinen variabel auf der Maschinenbank verschoben werden, sodass zwei Maschinen auf der Maschinenbank gegeneinander betrieben werden können.
Der Einbau von digitalen und analogen Tachometern ist ohne Aufwand möglich.
Schutz vor Berührung von drehenden Teilen
Die Welle wird durch eine Haube, die auf einem eigenen Sockel steht, mit den Sockeln von Maschine und Pendelmaschine verbunden. Die Antriebswellen können nur noch nach der Demontage des Antriebssystems berührt werden. Zusätzlich ist die Verriegelung des Sockels elektrisch überwacht, d. h. sobald die Sockel getrennt werden, wird die Anlage abgeschaltet.
Optische Drehzahlmesser können hier noch angewendet werden.
Isolierung der Sockel für
elektromagnetische Verträglichkeit
(EMV)
Alle Motoren werden gegen den Sockel isoliert, damit nicht unnötige Stromschleifen die Störabstrahlung erhöhen und vagabundierende Ableitströme die Messsensoren nicht beeinflussen.
Dies ist die Voraussetzung für Industrie 4.0-fähige Frequenzumrichter und Servoantriebe sowie den dazugehörigen Drehzahl-Drehwinkeln und Positionssensoren.
Zusätzlicher Potentialausgleich
Der zusätzliche Potentialausgleich ist zum Schutz von Menschen und Anlage notwendig. Ein Bruch des Schutzleiters würde die Maschine oder sogar die ganze Anlage unter Spannung setzen, da Ableitströme über den Stator direkt auf den Motor und die Anlage geleitet werden könnten.
Um die Problematik didaktisch im Unterricht zur vermitteln, kann ein zusätzlicher Schutzleiter (Potentialausgleich) geschaffen werden. Dazu wird ein in der Medizintechnik gebräuchliches System mit 6-mm-Steckverbindern und 10-mm²-Leitungen (grün/gelb) genutzt. Diese ermöglichen es, recht zügig und wie vorgesehen einen zusätzlichen Schutzleiter oder einen örtlichen Potentialausgleich zu erstellen.
Dikaktisch aufbereitet zum
besseren Verständnis
Die Maschinen sind alle industriell gefertigt, didaktisch aufbereitet und mit einem Wellenende ausgeführt.
Für den flexiblen Aufbau von Versuchen wurde das Klemmbrett nach oben gelegt. Zur Sichtbarkeit von wichtigen Bauteilen sind die Maschinen teilweise geöffnet und abgedeckt.
Weitere Sicherheitsmerkmale
- Temperaturschalter für Schutz vor Überhitzung
- Automatische Abschaltung zum Schutz vor Beschädigungen bei Überlastung
- Alle Wicklungsenden sind am Klemmbrett auf 4-mm-Sicherheitsbuchsen herausgeführt
- Alle Messungen sind potentialfrei