Naar de inhoud
Terug naar blog

Aanloopstroom van motoren: berekenen, beperken en opvangen

Aanloopstroom van motoren: berekenen, beperken en opvangen

Een elektromotor die je rechtstreeks op het net inschakelt, trekt de eerste fracties van een seconde een stroom die vele keren hoger ligt dan wat op het typeplaatje staat. Bij een gewone driefasige asynchrone motor ligt die aanloopstroom doorgaans tussen 5 en 12 keer de nominale stroom. De piek duurt kort, maar is groot genoeg om een automaat te laten uitschakelen, de spanning voor andere toestellen te laten zakken of een generator in de knoop te brengen. Hieronder lees je hoe je de aanloopstroom uitrekent, wat hij met je installatie doet en hoe je hem beperkt of opvangt, vooral op een tijdelijke installatie op een werf, in een productiehal of op een evenement.

Stroomhuren
Bereid tijdelijke stroom voor op motorstarts
Stroomhuren verhuurt stroomkasten, kabels en verdeelpanelen voor tijdelijke stroomvoorzieningen op werven, evenementen en technische installaties.
Bekijk tijdelijke stroomoplossingen

Kort samengevat

  • Bij directe netaanloop trekt een driefasenmotor kort 5 tot 12 keer zijn nominale stroom, gedurende ongeveer 75 tot 150 milliseconden.
  • Je rekent de aanloopstroom uit met de nominale stroom en de verhouding Ia/In uit de datasheet van de motor.
  • De piek veroorzaakt een spanningsdip, kan beveiligingen laten uitschakelen en vraagt reserve van generatoren en kabels.
  • Ster-driehoek verlaagt de aanloopstroom tot ongeveer een derde, een softstarter of frequentieregelaar start nog geleidelijker.
  • Geef bij het plannen van tijdelijke stroom altijd het grootste motorvermogen en de startmethode door, niet alleen het totale vermogen.

Inhoudsopgave

Wat is aanloopstroom precies?

Aanloopstroom, ook startstroom of inschakelstroom genoemd, is de korte, hoge stroompiek die een wisselstroommotor trekt bij het inschakelen. Die stroom ligt duidelijk boven de nominale bedrijfsstroom op het typeplaatje.

De oorzaak zit in de werking van de motor. Zolang de rotor stilstaat, is er nog geen tegenspanning die de stroom afremt. De motor gedraagt zich op dat moment bijna als een transformator met een kortgesloten secundaire wikkeling: de stator trekt veel stroom om het magnetisch veld op te bouwen en de stilstaande as plus de aangedreven last op toeren te brengen. Naarmate de rotor versnelt, daalt de stroom tot de waarde die hoort bij de belasting op dat moment.

Voor de praktijk betekent dat: hoe zwaarder de last bij het starten (een volle compressor, een transportband met materiaal, een pomp tegen druk), hoe langer de motor nodig heeft om op toeren te komen en hoe langer de hoge stroom aanhoudt.

Hoe groot is de piek bij elektromotoren?

De cijfers lopen uiteen naargelang motortype, vermogen en startmethode. Een Belgische cursus over inductiemotoren noemt ongeveer 3 tot 8 keer de nominale stroom bij het aanzetten. Bij metingen aan driefasenmotoren zie je dat de startpiek ongeveer 75 tot 150 ms duurt, maar 500 tot 1200% van de bedrijfsstroom kan bedragen. Megger noemt 8 tot 10 keer de nominale stroom gebruikelijk voor standaard industriële motoren met directe aanloop, en wijst erop dat hoogrendementsmotoren nog hoger kunnen uitkomen.

Dat laatste is belangrijk: een moderne IE3- of IE4-motor verbruikt in bedrijf minder, maar vraagt bij de start vaak een scherpere piek. Wie een oude motor vervangt door een zuinigere, kan dus plots last krijgen van een beveiliging die voordien nooit uitviel.

Startsituatie Aanloopstroom (richtwaarde) Duur van de piek
Directe netaanloop, standaardmotor 5 tot 10 × In Fracties van een seconde tot enkele seconden, afhankelijk van de last
Directe netaanloop, hoogrendementsmotor Kan hoger uitvallen dan bij een standaardmotor Idem
Ster-driehoekschakeling Ongeveer 1/3 van de directe aanloop Tot de omschakeling naar driehoek
Softstarter Instelbaar, beduidend lager dan direct Instelbare aanlooptijd
Frequentieregelaar Rond de nominale stroom Geleidelijk, volledig gestuurd

De exacte waarde voor jouw motor staat in de datasheet als de verhouding Ia/In (aanloopstroom gedeeld door nominale stroom). Gebruik die waarde altijd boven een vuistregel.

Aanloopstroom berekenen in drie stappen

Je hebt drie gegevens nodig: het vermogen van de motor, de spanning en de waarden voor cos φ en rendement van het typeplaatje of de datasheet.

Stap 1: de nominale stroom

Voor een driefasenmotor bereken je de nominale stroom met deze formule:

In = P / (√3 × U × cos φ × η)

P is het asvermogen in watt, U de lijnspanning (in België meestal 400 V tussen de fasen), cos φ de arbeidsfactor en η het rendement. Deze formule voor de nominale motorstroom vind je terug in elke handleiding over motoren. Staat de nominale stroom al op het typeplaatje, dan neem je die gewoon over.

Stap 2: de aanloopstroom

Vermenigvuldig de nominale stroom met de verhouding uit de datasheet:

Ia = (Ia/In) × In

Heb je geen datasheet bij de hand, reken dan voorzichtig met 7 tot 8 keer In voor een motor die direct op het net start. Liever een marge te veel dan een uitschakeling op het slechtste moment.

Stap 3: optellen wat tegelijk draait

Eén motor starten op een lege kring is iets anders dan een motor starten terwijl verlichting, verwarming en andere machines al draaien. Tel daarom de stroom van alles wat op dat moment al aan staat op bij de aanloopstroom van de grootste motor. Starten meerdere motoren tegelijk, bijvoorbeeld na een stroomonderbreking, dan tellen hun pieken samen op. Een vertraagde herstart per motor lost dat vaak eenvoudig op.

Rekenvoorbeeld: een compressor van 7,5 kW

Neem een schroefcompressor van 7,5 kW op 400 V, met cos φ 0,85 en rendement 0,90.

  1. Nominale stroom: 7.500 / (1,732 × 400 × 0,85 × 0,90) = 7.500 / 530 = ongeveer 14,2 A.
  2. Met een verhouding Ia/In van 7 wordt de aanloopstroom: 7 × 14,2 = ongeveer 99 A.
  3. In schijnbaar vermogen: 1,732 × 400 × 99 = ongeveer 69 kVA tijdens de start, tegenover ongeveer 10 kVA in bedrijf.
  4. Met een ster-driehoekschakeling zakt de aanloopstroom naar ongeveer een derde: zo’n 33 A.

Dat verschil tussen 10 kVA en 69 kVA verklaart waarom een installatie die op papier ruim genoeg lijkt, bij het starten van één compressor toch in de problemen komt.

Wat de aanloopstroom doet met je installatie

Spanningsdip voor alle andere toestellen

De startstroom veroorzaakt een spanningsdip op de voeding die andere verbruikers op dezelfde voeding kan beïnvloeden. Hoe diep die dip gaat, hangt af van de impedantie van de bron: transformator, kabels en het net erboven. Verlichting die even knippert, een geluidsinstallatie die kraakt, een kassasysteem of een led-wall die opnieuw opstart: het zijn klassieke signalen. Het is ook precies de reden waarom een aanloopinrichting bestaat: om te voorkomen dat een motor een ontoelaatbare spanningsdaling in het net veroorzaakt.

Lange kabels maken de dip dieper, want elke meter voegt weerstand toe. Hoe je de spanningsval over een kabeltraject uitrekent, lees je in onze uitleg over spanningsval berekenen.

Generatoren

Een generator heeft geen stijf net achter zich. Komt er plots een grote stroompiek, dan zakken spanning en frequentie, en reageert de regelaar van de generator met vertraging. Een generator die enkel op het draaiende vermogen is gekozen, kan een grote motor daardoor niet op toeren krijgen of valt zelf uit. Reken bij motorlasten dus altijd met het startvermogen van de grootste motor plus alles wat al draait, zoals in het rekenvoorbeeld hierboven.

Generator verbonden met een motorcompressor

Kabels

De aanloopstroom is te kort om een kabel thermisch te overbelasten. De kabeldoorsnede kies je op de nominale stroom en de beveiliging. Wat de piek wel doet, is de spanningsval tijdens de start vergroten. Bij een lange kabel naar een pomp of compressor kan de spanning aan de motorklemmen zo ver zakken dat de motor nauwelijks koppel ontwikkelt, langer blijft aanlopen en de beveiliging alsnog uitschakelt. Bij lange afstanden kies je daarom vaak een zwaardere doorsnede dan de stroom alleen vraagt.

Beveiligingen

Motorbeveiligingen schakelen niet uit bij elke stroomstoot, omdat ze werken volgens een tijd-stroomkarakteristiek die korte hoge pieken toelaat. Bij installatieautomaten bepaalt de curve de magnetische uitschakeldrempel, uitgedrukt in een veelvoud van In. Een B-curve reageert al bij een lage veelvoud en is ongeschikt voor motoren die direct starten; een C-curve is de gangbare keuze voor algemene toepassingen; een D-curve verdraagt de hoogste inschakelpieken en wordt ingezet bij zware motoren en transformatoren.

Valt een automaat telkens uit bij het starten, vervang hem dan niet zomaar door een zwaarder exemplaar. Een hogere stroomwaarde beschermt de kabel niet meer. Laat een erkend elektricien de combinatie van kabel, curve en motorbeveiliging nakijken, of pak de oorzaak aan met een andere startmethode.

Ster-driehoek, softstarter of frequentieregelaar

De meest doeltreffende aanpak is de piek kleiner maken. Daarvoor zijn drie gangbare methodes.

Ster-driehoekschakeling. De motor start in ster, waardoor elke wikkeling een lagere spanning krijgt, en schakelt na het aanlopen om naar driehoek. Een ster-driehoekstarter verlaagt de lijnstroom tot een derde van directe aanloop in driehoek, maar ook het aanloopkoppel tot een derde. Het is een eenvoudige en robuuste oplossing, met één nadeel voor de toepassing: ze werkt alleen goed als de motor bij nullast of lage belasting start. Bij de omschakeling ontstaat bovendien een tweede, kleinere stroompiek.

Softstarter. Een softstarter verhoogt de spanning geleidelijk via vermogenselektronica. Hij verlaagt de aanloopstroom en de mechanische schokbelasting en laat zich traploos aan de last aanpassen. Ideaal voor pompen, ventilatoren en transportbanden die soepel moeten aanlopen.

Frequentieregelaar. Een frequentieregelaar houdt spanning en frequentie in verhouding, zodat de motor traploos en zonder koppelverlies vanaf stilstand opstart. De aanloopstroom blijft rond de nominale waarde. Bijkomend voordeel: je regelt ook het toerental tijdens bedrijf. Voor grote vermogens of toepassingen die vaak starten is dit de meest netvriendelijke keuze.

Methode Aanloopstroom Aanloopkoppel Geschikt voor
Direct op het net Hoogst, 5 tot 12 × In Volledig Kleine motoren, sterke voeding
Ster-driehoek Ongeveer 1/3 van direct Ongeveer 1/3 van direct Start bij nullast of lage last
Softstarter Instelbaar, lager Instelbaar Pompen, ventilatoren, banden
Frequentieregelaar Rond In Volledig, gestuurd Zware last, vaak starten, toerentalregeling

Wanneer sluit je een motor in ster of in driehoek aan?

Dat hangt af van het typeplaatje en de netspanning, niet van een voorkeur. Een motor met de vermelding 230/400 V sluit je op het Belgische 400 V-driefasennet aan in ster: de laagste spanning hoort bij driehoek, de hoogste bij ster. Een motor met 400/690 V draait op 400 V in driehoek, en alleen zo’n motor komt in aanmerking voor ster-driehoekaanloop op ons net. Die start dan in ster en schakelt om naar driehoek zodra hij op toeren is. Omdat het koppel in ster tot een derde zakt, is dat alleen zinvol als de motor licht belast aanloopt. Ga je twijfelen bij het aansluiten, laat het dan over aan een elektricien: een verkeerd geschakelde motor raakt snel oververhit.

Motoren op een tijdelijke installatie: zo pak je het aan

Op een werf, in een tijdelijke productieopstelling of op een evenement komen motoren in allerlei vormen voor: bouwliften, betonmolens, pompen, compressoren, koelcellen, ventilatoren en luchtkussens. Met deze aanpak voorkom je verrassingen.

  1. Maak een lijst van alle motoren met vermogen, spanning, nominale stroom en startmethode. Vraag de verhuurder of leverancier van de machine naar de datasheet.
  2. Bereken het totale vermogen en apart de grootste startpiek. Onze gids vermogen berekenen voor een evenement helpt je met het eerste deel; de aanloopstroom tel je erbij volgens de stappen hierboven.
  3. Plaats zware motoren op een eigen groep met een passende beveiliging, zodat een startpiek geen gevoelige toestellen meeneemt. Een verdeelkast met aparte uitgangen maakt dat eenvoudig.
  4. Houd motorkabels kort of kies een zwaardere doorsnede bij lange trajecten, om de spanningsdip bij het starten te beperken.
  5. Spreid de starts. Laat niet alle koelcellen of pompen tegelijk aanslaan na een onderbreking.
  6. Meet in de praktijk. Met een stroomtang met inrush-functie zie je wat een motor echt trekt. Meer over meten lees je in ons artikel over stroomverbruik meten op een bouwplaats.
  7. Werk veilig. Aansluitingen aan motoren en verdeelkasten gebeuren spanningsloos en door bevoegde mensen; zorg ook voor een correcte aarding en keuring van de tijdelijke installatie.

Voor bouwprojecten vind je meer over de opbouw van een werfinstallatie op onze pagina over werfstroom huren.

Onze kijk op aanloopstroom

We zien het geregeld: een tijdelijke installatie die op papier klopt, maar die bij de eerste start van een compressor of pomp uitvalt. De oorzaak is bijna nooit het totale vermogen. Het is de piek van één motor die niemand had meegeteld.

Daarom vragen we bij elke aanvraag niet alleen hoeveel kW je nodig hebt, maar ook welke machines er draaien, hoe ze starten en hoe ver ze van de voeding staan. Met die gegevens stellen we een set samen van verdeelkasten, CEE-kabels en aarding die de piek aankan, met zware motoren op een eigen groep.

Stroomvoorziening is pas betrouwbaar als ze ook het lastigste moment van de dag doorstaat. Daar werken we naar, met materiaal volgens de Europese normen, een vaste contactpersoon die je project kent en een team dat 24/7 bereikbaar is als er toch iets misloopt.

Belgalink

Tijdelijke stroom die motorstarts aankan

Draaien er op je project motoren, pompen of compressoren? Wij verhuren verdeelkasten, krachtstroomkabels, CEE-overgangen, aardingsmateriaal en meetapparatuur, als dry hire of met volledige installatiebemiddeling. Geef ons je lijst met machines door en je krijgt binnen 24 uur een offerte, met advies over de opbouw en de beveiliging van je groepen.

Stroomhuren

Voor zwaardere motorlasten is een verdeelkast 63A een logisch vertrekpunt, gecombineerd met een passende krachtstroomkabel op 400V. Dankzij onze nachtsas kun je materiaal ook buiten de openingsuren afhalen en terugbrengen.

Veelgestelde vragen

Hoe lang duurt de aanloopstroom van een elektromotor?

Bij een driefasenmotor duurt de hoogste piek ongeveer 75 tot 150 milliseconden. Daarna blijft de stroom verhoogd tot de motor op toeren is, wat bij een zware last enkele seconden kan duren. Een ster-driehoekschakeling, softstarter of frequentieregelaar verandert dat verloop.

Hoeveel ampère trekt een motor bij het starten?

Reken met de nominale stroom maal de verhouding Ia/In uit de datasheet, meestal tussen 5 en 10. Een motor van 7,5 kW met ongeveer 14 A nominaal trekt bij directe aanloop dus al snel rond 100 A. Met ster-driehoek is dat ongeveer een derde.

Waarom valt mijn automaat uit bij het starten van een motor?

Meestal is de magnetische drempel van de automaat te laag voor de startpiek, bijvoorbeeld bij een B-curve, of zakt de spanning zo ver dat de motor te lang blijft aanlopen. Laat een elektricien curve, kabel en motorbeveiliging controleren. Een zwaardere automaat plaatsen zonder de kabel na te kijken is geen oplossing.

Is een softstarter beter dan een ster-driehoekschakeling?

Voor motoren die onder last moeten starten wel: een softstarter regelt de spanning traploos en houdt meer koppel over. Ster-driehoek is eenvoudiger, maar alleen geschikt voor een start bij nullast of lage belasting. Voor grote vermogens of vaak starten is een frequentieregelaar het meest netvriendelijk.

Bronnen

Aanbevelingen