Motorstarter

Wat is een motorstarter?

Een motorstarter is een combinatie van schakel- en beveiligingsfuncties die een elektromotor veilig inschakelt, uitschakelt en beschermt tegen overbelasting en kortsluiting. In de klassieke uitvoering bestaat een motorstarter uit een kortsluitbeveiliging (zekeringen of een motorbeveiligingsschakelaar), een contactor die de motor schakelt en een thermisch overbelastingsrelais. Moderne varianten bundelen die functies in één compact apparaat, soms met halfgeleiders en een netwerkaansluiting. Motorstarters zitten in vrijwel elke besturingskast en in elk MCC, en vormen daarmee het punt waar de PLC het vermogen van de motor daadwerkelijk schakelt.

De belangrijkste eis aan een motorstarter is dat hij de motor laat aanlopen zonder onterecht af te schakelen, maar wel tijdig uitschakelt voordat wikkelingen, kabels of de starter zelf beschadigd raken.

🧠 Hoe werkt een motorstarter?

Een motorstarter vervult vier functies, die samen de keten van net naar motor vormen:

1. Scheiden - een hoofdschakelaar of motorbeveiligingsschakelaar maakt de motor spanningsloos voor onderhoud.
2. Kortsluitbeveiliging - zekeringen of een vermogensautomaat met magnetische uitschakeling onderbreken een kortsluitstroom binnen milliseconden. Het overbelastingsrelais doet dat niet.
3. Schakelen - een contactor sluit of opent de hoofdstroomkring op een stuursignaal van drukknoppen, een relais of een PLC-uitgang. Lokale en externe bediening zijn allebei mogelijk.
4. Overbelastingsbeveiliging - een thermisch of elektronisch relais meet de motorstroom en schakelt af als die te lang te hoog is. Veel relais detecteren ook fase-uitval en onbalans.

Het overbelastingsrelais stelt u in op de nominale motorstroom van het typeplaatje, niet op de gewenste uitschakelstroom. Bij 1,05 keer de instelstroom mag het relais niet afschakelen, bij 1,2 keer moet het binnen twee uur afschakelen. De uitschakelklasse bepaalt hoe lang het relais een aanloopstroom van 7,2 keer de instelstroom verdraagt.

🔍 Welke soorten motorstarters zijn er?

De startmethode bepaalt hoeveel stroom en koppel de motor bij het aanlopen vraagt. Dat is vooral bij een asynchrone motor belangrijk, omdat die bij directe inschakeling zes tot acht keer de nominale stroom trekt.

Strikt genomen is een frequentieregelaar geen motorstarter maar een aandrijving: hij valt onder IEC 61800 in plaats van IEC 60947. In de praktijk vervult hij wel dezelfde rol in de keten en vervangt hij de starter in veel nieuwe installaties.

📐 Aan welke normen moet een motorstarter voldoen?

De productnormen komen uit de reeks IEC 60947 voor laagspanningsschakelmateriaal:

• IEC 60947-4-1 - elektromechanische contactoren en motorstarters, inclusief motorbeveiligingsschakelaars. De vijfde editie verscheen in 2023 en verwijst voor het eerst naar cybersecurity (IEC TS 63208) en embedded software.
• IEC 60947-4-2 - halfgeleider-motorstuurapparaten en -starters, zoals de softstarter.
• Gebruikscategorieën - een contactor kiest u op de stroom bij AC-3 (kooiankermotoren aanlopen en uitschakelen tijdens bedrijf), of AC-3e voor hoogrendementsmotoren met een hogere aanloopstroom. AC-4 geldt voor tegenstroomremmen en tippen, met een veel lagere toelaatbare stroom.
• Coördinatietype - bij type 1 mag de starter na een kortsluiting beschadigd zijn en moet hij worden gerepareerd. Bij type 2 kan hij weer in bedrijf, hooguit met licht verkleefde contacten die eenvoudig los te maken zijn. Type 2 geldt alleen voor de combinaties die de fabrikant heeft beproefd.

Voor de kast als geheel geldt IEC 61439, voor de elektrische uitrusting van een machine IEC 60204-1 en voor de installatie in Nederland NEN 1010. De EN IEC 60947-delen zijn geharmoniseerd onder de Laagspanningsrichtlijn, zodat een conforme starter de CE-markering mag dragen.

🏭 Hoe kiest u een motorstarter in de praktijk?

Een rekenvoorbeeld voor een 4-polige IE3-motor van 7,5 kW op 400 V, met een nominale stroom van ongeveer 14 A volgens het typeplaatje:

1. Bepaal de startmethode - bij een pomp op een sterk net volstaat DOL. De aanloopstroom ligt dan rond 85 tot 115 A, maar duurt maar enkele seconden.
2. Kies de contactor op AC-3 - een contactor met een Ie van minimaal 15 A bij AC-3 en 400 V, of AC-3e als de fabrikant dat opgeeft. In catalogi is dat meestal de 7,5 kW-maat met een AC-3-stroom van 16 tot 18 A.
3. Stel het overbelastingsrelais in - kies een relais met een instelbereik rond 14 A, zet het op de typeplaatjesstroom en gebruik klasse 10.
4. Kies de kortsluitbeveiliging uit de type 2-tabel - combineer alleen een motorbeveiligingsschakelaar of zekering met de contactor zoals de fabrikant die heeft beproefd voor de kortsluitstroom op die plek.
5. Controleer het rendement en de aanloop - sinds 1 juli 2021 moeten nieuwe driefasemotoren van 0,75 tot 1000 kW volgens Ecodesign-verordening (EU) 2019/1781 minimaal IE3 halen. Hoogrendementsmotoren hebben vaak een hogere aanloopstroom, wat de keuze voor AC-3e en de uitschakelklasse beïnvloedt.
6. Leg de besturing vast - welke signalen gaan naar de PLC (gereed, in bedrijf, storing) en welke stopfunctie hoort bij de noodstop?

Een starter die bij het aanlopen steeds afschakelt, is meestal te krap gekozen in uitschakelklasse of ingesteld op de verkeerde stroom. Zet het relais nooit hoger dan de motorstroom om het probleem te omzeilen.

🌐 Hoe communiceren slimme motorstarters met de besturing?

Klassieke starters hebben alleen vaste bedrading naar de IO van een PLC: een stuurcommando en een paar hulpcontacten voor terugmelding. Slimme of communicatieve starters zitten op een netwerk:

• Veldbus en industrieel Ethernet - via veldbussen zoals Profibus of netwerken als ProfiNET en IP over Ethernet.
• Lagere niveaus - IO-Link en AS-Interface koppelen starters met weinig bedrading aan een master of gateway.
• Data - motorstroom per fase, thermische belasting, aantal schakelcycli, bedrijfsuren en de oorzaak van de laatste uitschakeling.

Die data voeden logging, monitoring en condition monitoring. Een stijgende stroom bij gelijke belasting kan wijzen op lagerslijtage of verstopping, en het aantal schakelcycli voorspelt wanneer de contactor aan vervanging toe is. Zo wordt de starter een bron voor voorspellend onderhoud.

🔐 Welke veiligheids- en securityrisico’s spelen er?

• Functionele veiligheid - een noodstop of veilige stop schakelt de motor af via contactoren met spiegelcontacten, bewaakt door een veiligheidsrelais. Of die keten voldoende betrouwbaar is, beoordeelt u met ISO 13849-1 of IEC 62061. Een gewone motorstarter is op zichzelf geen veiligheidscomponent.
• Onverwacht herstarten - een automatische reset na een overbelasting mag de motor niet onverwacht laten aanlopen. Kies daarom bij voorkeur een handmatige reset.
• Netwerktoegang - een communicatieve starter accepteert start-, stop- en resetcommando’s over het netwerk. Plaats starters in een afgeschermde zone volgens IEC 62443, beperk wie mag schrijven en registreer wijzigingen van parameters zoals de instelstroom.
• Wetgeving - de Machineverordening (EU) 2023/1230, die vanaf 20 januari 2027 geldt, vraagt dat besturingen bestand zijn tegen kwaadwillige beïnvloeding. Netwerkgekoppelde starters vallen daarmee ook onder het safety- en securityontwerp van de machine.

❓ Veelgestelde vragen

Wat is het verschil tussen een motorstarter en een contactor?

Een contactor is alleen het schakelelement dat de hoofdstroomkring van de motor sluit en opent. Een motorstarter is de complete combinatie van contactor, overbelastingsbeveiliging en meestal kortsluitbeveiliging. Een contactor zonder overbelastingsrelais beschermt een motor dus niet.

Welke uitschakelklasse heeft een motorstarter nodig?

De meeste motorstarters voor pompen, ventilatoren en transportbanden gebruiken uitschakelklasse 10, die bij 7,2 keer de instelstroom binnen 4 tot 10 seconden afschakelt. Motoren met een zware of lange aanloop hebben klasse 20 of 30 nodig. De uitschakelklasse moet passen bij de aanlooptijd die de motor met de belasting nodig heeft.

Wat betekent coördinatie type 2 bij een motorstarter?

Coördinatie type 2 volgens IEC 60947-4-1 betekent dat een motorstarter na een kortsluiting zonder vervanging van onderdelen weer in bedrijf kan. Alleen licht verkleefde contacten die eenvoudig los te maken zijn, zijn toegestaan. Type 2 geldt alleen voor combinaties van kortsluitbeveiliging, contactor en relais die de fabrikant heeft beproefd.

Wanneer kiest u een softstarter in plaats van een directe starter?

Een softstarter is zinvol als de aanloopstroom van een directe starter het net te zwaar belast of als de mechanische schok bij het aanlopen schade geeft. Typische voorbeelden zijn pompen met waterslag en transportbanden met losse producten. Als u ook het toerental tijdens bedrijf wilt regelen, is een frequentieregelaar de betere keuze.

Kan een PLC een motorstarter op afstand resetten?

Een PLC kan een communicatieve motorstarter op afstand resetten als de starter dat ondersteunt en de functie is vrijgegeven. Na een overbelasting moet eerst duidelijk zijn waarom de motor uitviel, en de reset mag de motor niet onverwacht laten starten. Beperk daarom wie of wat over het netwerk een reset mag geven.

Waar wordt een motorstarter gemonteerd?

Een motorstarter wordt meestal gemonteerd in een besturingskast of als uitschuifbare eenheid in een MCC. Decentrale starters met een hogere beschermingsgraad worden ook direct bij de motor op de machine geplaatst. In alle gevallen gelden de eisen voor de kast of de machine, zoals IEC 61439 en IEC 60204-1.

📌 Samengevat

Een motorstarter combineert kortsluitbeveiliging, een contactor en een overbelastingsrelais om een elektromotor veilig te starten, te stoppen en te beschermen. De keuze hangt af van de startmethode, de gebruikscategorie AC-3, de uitschakelklasse en het coördinatietype volgens IEC 60947-4-1. Slimme starters leveren daarnaast stroom- en diagnosedata aan de besturing, wat voorspellend onderhoud mogelijk maakt maar ook vraagt om goede netwerkbeveiliging.