Elektronische Lüfterdrehzahlregler

08.05.2025 Kathrin Schneider

TRIAC-Drehzahlregler

Elektronische Drehzahlregler werden auch als stufenlose Drehzahlregler oder TRIAC-Drehzahlregler bezeichnet. Sie regeln die Drehzahl von AC-Motoren stufenlos, indem sie die Motorspannung ohne Abstufungen reduzieren. Elektronische Drehzahlregler arbeiten vollkommen geräuschlos und erfordern keine Konfiguration vor der Inbetriebnahme. Sie werden typischerweise zur Regelung der Lüfterdrehzahl eingesetzt. Die meisten Kunden nehmen den Nachteil eines etwas geringeren Wirkungsgrads (im Vergleich zu Frequenzumrichtern) in Kauf, da ihnen die Benutzerfreundlichkeit und die einfache Inbetriebnahme wichtiger sind.

Vollkommen geräuschloser Lüfterdrehzahlregler

Elektronische Lüfterdrehzahlregler verwenden elektronische Bauteile, um die Motorspannung zu reduzieren und die Motordrehzahl zu regeln. Aus diesem Grund arbeiten sie – im Gegensatz zu Transformator-Drehzahlreglern – vollkommen geräuschlos. Die elektronischen Komponenten erzeugen keine Geräusche, im Gegensatz zu einem elektrischen Transformator (der ein leichtes Brummen verursacht). Elektronische Drehzahlregler können daher in Anwendungen eingesetzt werden, bei denen das Geräusch eines Transformatorreglers als störend empfunden würde.

Motorgeräusche bei niedriger Drehzahl

Die Motordrehzahl wird durch Reduzierung der Motorspannung geregelt. Dies wird realisiert, indem Teile der zugeführten Spannung blockiert werden. Technisch wird dieses Verfahren als „Phasenanschnittsteuerung“ bezeichnet. Die Phasenanschnittsteuerung bewirkt, dass die Motorspannung keine perfekt sinusförmige Wellenform mehr aufweist, da bestimmte Abschnitte fehlen. Besonders bei niedriger Drehzahl ist die Motorspannung daher weniger sinusförmig. Diese nicht-sinusförmige Spannung führt dazu, dass der Motor mehr Geräusche erzeugt. Je nach Motorhersteller können diese Motorgeräusche unterschiedlich stark ausgeprägt sein. In den meisten Fällen sind sie bei niedriger Drehzahl deutlicher hörbar. Bei einem Transformator-Drehzahlregler erzeugt der Regler selbst ein Brummgeräusch, der Motor läuft jedoch leise. Bei einem elektronischen Drehzahlregler ist es umgekehrt: Der Regler ist leise, aber der Motor erzeugt mehr Geräusche.

Stufenlos regelbare Drehzahlsteuerung

Elektronische Drehzahlregler regeln die Lüfterdrehzahl stufenlos, indem sie die Motorspannung kontinuierlich verringern. Auch Transformator-Drehzahlregler reduzieren die Motorspannung, um die Motordrehzahl zu regeln. Der Unterschied besteht darin, dass Transformator-Drehzahlregler dies in festen Stufen tun, während elektronische Lüfterregler eine stufenlose Regelung ermöglichen. Beide Reglerarten eignen sich für spannungssteuerbare Motoren. Das sind Elektromotoren, bei denen die Drehzahl durch Absenkung der Motorspannung bei konstanter Frequenz geregelt werden kann. Die meisten Lüfter mit AC-Motor lassen sich auf diese Weise steuern. Sowohl TRIAC- als auch Transformator-Drehzahlregler können in Anwendungen eingesetzt werden, bei denen das Drehmoment mit sinkender Drehzahl abnimmt – wie z. B. bei der Lüfterdrehzahlregelung.

Phasenanschnittsteuerung regelt die Motordrehzahl

Elektronische Lüfterdrehzahlregler verwenden elektronische Bauteile zur Steuerung der Motordrehzahl. Das wichtigste davon ist der TRIAC (TRiode for Alternating Current). Ein TRIAC ist auf dem Bild auf der rechten Seite dargestellt. Es handelt sich um das schwarze elektronische Bauteil mit den drei Pins. Elektronische Lüfterdrehzahlregler werden daher auch als TRIAC-Regler bezeichnet. Ein TRIAC ist ein Halbleiter mit drei Anschlüssen, der wie ein Schalter funktioniert: Entweder lässt er den elektrischen Strom durch oder blockiert dessen Fluss.

Je präziser die TRIACs angesteuert werden, desto weniger deutlich sind die zusätzlichen Motorgeräusche wahrnehmbar. Aus diesem Grund sind die neuesten elektronischen Lüfterdrehzahlregler von Sentera mit fortschrittlichen Mikroprozessoren ausgestattet. Dies ermöglicht es, zusätzliche Motorgeräusche auf ein absolutes Minimum zu reduzieren. Günstigere Varianten elektronischer Lüfterregler steuern die TRIACs in der Regel mit deutlich geringerer Genauigkeit. Dies führt zu zusätzlichen Motorgeräuschen und einem schnelleren Verschleiß des Elektromotors.

TRIACs können typischerweise elektrische Ströme mit einem Maximalstrom von bis zu 10 A schalten. Aus diesem Grund sind solche Regler meist nur für Einphasenmotoren erhältlich.

TRIAC-Regler benötigen eine Mindestlast

Ein TRIAC hat die besondere Eigenschaft, dass er eine Mindestlast benötigt, um zu funktionieren. Wenn keine Last (z. B. ein Motor oder eine Glühbirne) an den Drehzahlregler angeschlossen ist, funktioniert dieser nicht. Erst wenn ein minimaler elektrischer Strom fließen kann (typischerweise 10 % des maximalen Stroms), arbeitet der elektronische Drehzahlregler ordnungsgemäß. Wenn du also überprüfen möchtest, ob der Drehzahlregler korrekt funktioniert, muss eine Last angeschlossen sein! Ohne diese Last scheint es, als ob der Regler defekt wäre, da die TRIACs nicht leitend werden.
Bei Transformator-Drehzahlreglern ist das nicht der Fall – diese funktionieren auch ohne angeschlossene Last.

Benutzerfreundlich und einfache Inbetriebnahme

Die elektronische Schaltung, die die TRIACs ansteuert, ermöglicht zusätzliche Einstellmöglichkeiten. Solche Optionen sind bei weniger fortschrittlichen Transformator-Drehzahlreglern in der Regel nicht verfügbar. Beispielsweise kann bei den meisten TRIAC-Reglern die Mindest- oder Maximaldrehzahl an die Anforderungen der jeweiligen Anwendung angepasst werden. Da Lüfter oft überdimensioniert sind, ist es in vielen Anwendungen wichtig, die Maximaldrehzahl anzupassen. Dank dieser zusätzlichen Einstellmöglichkeiten lässt sich dieser Reglertyp besser auf die Anwendung optimieren als Transformator-Drehzahlregler. Einige TRIAC-Drehzahlregler sind bewusst einfach gehalten, um den Preis niedrig zu halten, während andere Baureihen umfangreichere Einstellmöglichkeiten bieten. Bei den elektronischen Drehzahlreglern von Sentera gibt es zwei Möglichkeiten zur Einstellung: über Modbus RTU-Kommunikation (Software) oder über einen Trimmer (kleines Potentiometer, montiert auf der Leiterplatte).

Bei den meisten Sentera-Produkten können Einstellungen per Software geändert werden, indem ein Wert in einem Modbus-Holding-Register angepasst wird. Ein Modbus-Netzwerk besteht aus einem Master-Gerät und mindestens einem Slave-Gerät. Der Master (z. B. ein PC mit Konfigurationssoftware) kann Werte im Slave-Gerät (z. B. dem Drehzahlregler) ändern oder auslesen. So kann z. B. die Mindestdrehzahl durch Anpassung des entsprechenden Holding-Registers geändert werden.

Ein weiteres Beispiel: Bei manchen elektronischen Drehzahlreglern ist auch die Betriebsart einstellbar. Damit lässt sich das Verhalten des Reglers durch Setzen eines anderen Wertes im entsprechenden Modbus-Holding-Register ändern. Standardmäßig ist der Modus „von niedrig nach hoch“ (Wert 1) eingestellt. Er kann jedoch auf „von hoch nach niedrig“ geändert werden, indem der Registerwert auf 2 gesetzt wird.
Ist der Drehzahlregler mit der SenteraWeb-Cloud verbunden, können die Werte der Modbus-Holding-Register sogar aus der Ferne ausgelesen oder angepasst werden. Dies kann jedoch nur vom Konfigurator der Installation durchgeführt werden.

Einige einfache TRIAC-Drehzahlregler von Sentera verfügen nicht über Modbus-Kommunikation, um die Kosten niedrig zu halten. Bei diesen Geräten lässt sich die Mindest- oder Maximaldrehzahl in der Regel über einen Trimmer auf der Leiterplatte einstellen.

Frequenzumrichter versus elektronischer Lüfterdrehzahlregler
Was ist der Unterschied zwischen einem Frequenzumrichter und einem elektronischen Drehzahlregler? Kurz gesagt: Ein TRIAC-Regler ist günstiger und einfacher zu bedienen, während ein Frequenzumrichter den Elektromotor insbesondere bei niedrigen Drehzahlen energieeffizienter steuert.

Aber worin liegen die genauen Unterschiede? Das lässt sich nicht ganz einfach ohne technische Begriffe erklären – hier ein Versuch: Ein TRIAC-Drehzahlregler steuert die Motordrehzahl, indem er die ankommende Leistung reduziert, bevor sie an den Motor weitergeleitet wird (Reduzierung der Motorspannung). Ein Frequenzumrichter hingegen reduziert nicht nur die Leistung, sondern verändert zusätzlich die Frequenz der Motorspannung. Durch die Anpassung von Frequenz und Spannung kann neben der Drehzahl auch das Motordrehmoment beeinflusst werden. Das Drehmoment ist die „Kraft“ des Motors. Ein Frequenzumrichter kann also steuern, wie schnell der Motor dreht und wie stark er ist. Durch diese Optimierung lassen sich insbesondere bei niedrigen Drehzahlen Energieeinsparungen erzielen.

Technisch ausgedrückt: Ein Frequenzumrichter reduziert nicht nur die Spannung, sondern verändert auch die Frequenz der Motorspannung. Dadurch kann das Verhältnis von Spannung zu Frequenz – also das sogenannte V/f-Verhältnis – konstant gehalten werden. Diese Regelungsart nennt man konstante V/f-Steuerung.

Wenn – wie beim TRIAC-Regler – die Spannung reduziert wird, ohne gleichzeitig die Frequenz zu verringern, sinkt der magnetische Fluss im Motor. Da das Drehmoment direkt vom magnetischen Fluss abhängt, führt dies bei niedrigen Drehzahlen zu einem geringeren Drehmoment. Der Motor hat dann Schwierigkeiten, die Last anzutreiben, und kann unter hoher Belastung sogar stehen bleiben. Dieses Problem tritt jedoch nicht auf, wenn die Anwendung nur ein geringes Anlaufmoment erfordert.

Da Lüfter in der Regel ein relativ geringes Anlaufmoment benötigen, lassen sich solche Anwendungen gut mit einem TRIAC-Drehzahlregler steuern. Es gibt jedoch Anwendungen, bei denen ein hohes Anlaufmoment erforderlich ist. Zum Beispiel benötigen Hebeanwendungen vom ersten Moment an das maximale Motordrehmoment – direkt nach dem Lösen der mechanischen Bremse muss der Motor volle Kraft liefern, um die Last zu halten. In solchen Fällen ist ein Frequenzumrichter erforderlich – ein TRIAC-Regler ist hier nicht ausreichend.

Die TRIAC-Drehzahlregler von Sentera sind speziell für Anwendungen in der HLK-Branche (Heizung, Lüftung, Klima) konzipiert, z. B. zur Regelung von Lüftern oder Kreiselpumpen. Die meisten Lüfter folgen einer quadratischen Drehmomentkurve. Das bedeutet: Je schneller der Lüfter läuft, desto stärker steigt das benötigte Drehmoment – und zwar quadratisch, nicht linear. Bei niedriger Drehzahl reicht wenig Drehmoment aus, um den Lüfter anzutreiben. Mit zunehmender Geschwindigkeit wird jedoch überproportional mehr Drehmoment benötigt. Daher kann viel Energie gespart werden, wenn die Lüfterdrehzahl reduziert wird – sofern dies möglich ist.

Die Optimierung des magnetischen Flusses ist der Grund, warum ein Frequenzumrichter den Motor energieeffizienter steuern kann. Wird die Motorspannung reduziert, ohne die Frequenz anzupassen (wie beim TRIAC-Regler), muss der Motor mehr Strom aufnehmen, um den fehlenden magnetischen Fluss auszugleichen. Dieser erhöhte Strom führt zu höheren Verlusten in den Motorwicklungen und erzeugt unnötig Wärme. Wenn jedoch das V/f-Verhältnis konstant gehalten wird, arbeitet der Motor effizienter: Er erzeugt das erforderliche Drehmoment ohne übermäßigen Stromverbrauch, wodurch Wärmeverluste und Überhitzung vermieden werden.

Warum TRIAC-Drehzahlregler weiterhin interessant sind

TRIAC-Drehzahlregler von Sentera werden nach wie vor häufig zur Regelung der Lüfterdrehzahl eingesetzt. Ihre einfache Handhabung, der einfache Aufbau und der attraktive Preis zählen zu den größten Vorteilen. Die Lüfterdrehzahl kann stufenlos angepasst werden. Der Drehzahlregler arbeitet vollkommen geräuschlos. Zu den Nachteilen dieser Technologie zählen die geringere Energieeffizienz im Vergleich zu Frequenzumrichtern sowie mögliche Motorgeräusche bei niedriger Drehzahl. Die TRIAC-Drehzahlregler von Sentera sind so konzipiert, dass diese Nachteile so weit wie möglich minimiert werden. Durch die sehr präzise Ansteuerung der TRIACs mittels Mikrocontroller sind Motorgeräusche in den meisten Fällen kaum wahrnehmbar.

Produktübersicht der Sentera TRIAC-Lüfterdrehzahlregler

Sentera zählt zu den führenden Herstellern von Lüfterdrehzahlreglern. Seit über zwei Jahrzehnten sind unsere elektronischen Lüfterdrehzahlregler ein Standard in der HLK-Branche. Qualität und Benutzerfreundlichkeit stehen bei uns stets an erster Stelle. Aufgrund des großen Erfolgs wurden viele Varianten entwickelt – dadurch ist es nicht immer einfach, den Überblick über das gesamte Produktsortiment zu behalten. Die wichtigsten Eigenschaften der verschiedenen Baureihen sind deshalb nachfolgend kurz zusammengefasst.

Die elektronischen Lüfterdrehzahlregler von Sentera sind für einen maximalen Nennstrom von bis zu 10 A erhältlich. Sie verfügen über ein hochwertiges Kunststoffgehäuse. Die Varianten mit höheren Stromstärken sind zusätzlich mit einem Kühlkörper aus Metall zur Wärmeabfuhr ausgestattet. Das Gehäuse wird in unserer eigenen Kunststoffproduktion aus flammenhemmendem ABS-Kunststoff gefertigt. Der Kühlkörper sorgt für eine ausreichende Wärmeableitung und ist für die maximale Leistung des Reglers ausgelegt.

Elektronische Lüfterdrehzahlregler mit eingebautem Potentiometer
Für die manuelle Motorsteuerung bieten wir elektronische Lüfterdrehzahlregler mit eingebautem Stellschalter auf der Frontplatte an. Diese Regler steuern einphasenstromgesteuerte Motoren mit einem maximalen Nennstrom von 10 A. Besonders diese Drehzahlregler sind einfach zu installieren und zu bedienen. Die Motordrehzahl kann über die Steuerungselemente auf der Frontplatte angepasst werden.

Wohnanwendungen – Für Wohnanwendungen empfehlen wir die Serien SDX und SDY. Sie steuern einphasenstromgesteuerte Motoren mit einem maximalen Nennstrom von 3 A. Beide Versionen sind einfach an einer Wand, einer ebenen Fläche oder in einer Standard-Europadose zu installieren. Die Mindestdrehzahl kann über einen internen Trimmer angepasst werden.
Die SDX-1-x5-DM Serie bietet dank der Modbus RTU-Kommunikation mehr Flexibilität. Über die Modbus-Holding-Register können zusätzliche Einstellungen vorgenommen werden. So kann beispielsweise der Betrieb von „hoch nach niedrig“ auf „niedrig nach hoch“ umgekehrt werden.
Lagerhäuser und industrielle Umgebungen – Für logistische oder industrielle Anwendungen empfehlen wir die ITR-9-Serie. Sie steuern einphasenstromgesteuerte Motoren mit einem maximalen Nennstrom von 10 A. Die minimale Motordrehzahl kann über einen internen Trimmer auf der Leiterplatte eingestellt werden. Der integrierte ON-OFF-Schalter befindet sich an der Seite des Gehäuses. Falls nötig, kann dieser Schalter deaktiviert werden. Das Gehäuse ist für die Oberflächenmontage ausgelegt und bietet einen IP54-Schutzgrad gegen das Eindringen von Staub und Feuchtigkeit.
Die ähnliche ITRS9-Serie sieht fast identisch aus, bietet jedoch zwei zusätzliche Eingänge für Fernstart-Stopp-Befehle, einen zusätzlichen Ausgang für Alarmbenachrichtigungen und die Möglichkeit, die thermischen Kontakte des Motors zu überwachen (Temperatursensor, der in den Motorwicklungen integriert ist, um eine Überhitzung des Motors zu erkennen).
SLM-Serie – Die SLM-Serie kann als ITR-9 Lüfterdrehzahlregler mit einem zusätzlichen Schalter auf der Frontplatte zur Beleuchtungssteuerung betrachtet werden.
DIN-Schienenmontage im Elektronikschrank – Die folgenden Lüfterdrehzahlregler sind für die Installation in einem elektrischen Schrank konzipiert. Die DRX und DRY Serien verfügen über ein Drehregler auf der Frontplatte, um die gewünschte Lüfterdrehzahl einzustellen. Sie steuern einphasenstromgesteuerte Motoren mit einem maximalen Nennstrom von 2,5 A.
Die DRE-Serie bietet Modbus RTU-Kommunikation und eine 3-Tasten-Tastatur-Schnittstelle.

Elektronische Lüfterdrehzahlregler mit analogem Eingang

Für die Fernsteuerung bieten wir elektronische Lüfterdrehzahlregler mit analogem 0-10 Volt Eingang an. Diese Versionen verfügen nicht über eingebaute Steuerschalter. Sie benötigen ein analoges 0-10 Volt Steuersignal, um die gewünschte Lüfterdrehzahl einzustellen. Ein analoges Signal wird typischerweise von einem externen Potentiometer oder HVAC-Sensor erzeugt. Bei 0 Volt läuft der Motor mit der minimalen Drehzahl. Wenn das analoge Signal in Richtung 10 Volt ansteigt, beschleunigt der Motor bis zur maximalen Drehzahl (bei 10 Volt).

Controller für einphasen-230-Volt-Spannungskontrollierbare Motoren:

Oberflächenmontage – Eine erste Gruppe elektronischer Drehzahlregler mit analogem Eingang verfügt über ein Gehäuse, das für die Wandmontage geeignet ist. Das Gehäuse bietet IP54-Schutz gegen das Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutz. Die EVS-Serie stellt die Basisversion innerhalb dieser Gruppe dar. Die EVSS-Serie bietet zusätzlich einen Eingang für Fernstart-Stopp-Befehle sowie einen Eingang zur Überwachung der thermischen Motorkontakte (falls der Motor mit diesen ausgestattet ist). Wird eine Überhitzung des Motors festgestellt, geht der Regler in den Sicherheitsmodus, aktiviert den Alarmausgang und stoppt den Motor.
DIN-Schienenmontage im Elektronikschrank – Diese Gruppe elektronischer Drehzahlregler mit analogem Eingang verfügt über ein Gehäuse, das für die DIN-Schienenmontage geeignet ist. Aufgrund des IP20-Schutzes gegen Feuchtigkeit und Schmutz ist eine Montage in einem Elektronikschrank erforderlich. Die MVS-Serie stellt die Basisversion innerhalb dieser Gruppe dar. Die MVSS-Serie bietet zusätzlich einen Eingang für Fernstart-Stopp-Befehle sowie einen Eingang zur Überwachung der thermischen Motorkontakte (falls der Motor mit diesen ausgestattet ist). Wird eine Überhitzung des Motors festgestellt, geht der Regler in den Sicherheitsmodus, aktiviert den Alarmausgang und stoppt den Motor.

Regler für drei-phasige 400 Volt Spannungskontrollierbare Motoren:

Die TVSS5-Serie sind elektronische Lüfterdrehzahlregler mit analogem Eingang. Die TK-Überwachungsfunktion schützt die Motoren vor Überhitzung. Ihr Gehäuse ermöglicht die DIN-Schienenmontage. Sie steuern drei-phasige Spannungskontrollierbare Motoren mit einem maximalen Nennstrom von 6 A.

Gewächshaus- und Klimaregler

Sentera bietet auch elektronische Lüfterdrehzahlregler mit eingebautem Temperaturfühler an. Diese regeln die Einphasenmotordrehzahl basierend auf der Umgebungstemperatur. Typischerweise werden sie verwendet, um Gewächshäuser zu kühlen oder das Klima in Wachstumskammern zu regulieren. Mit steigender Temperatur erhöht sich die Motordrehzahl. Unterhalb des eingestellten Temperaturwerts läuft der Motor entweder mit der minimalen Drehzahl oder der Motor bleibt aus.

Klimaregler für Wachstumskammern – Die GTEE1-Serie wird vollständig vorverdrahtet geliefert und ist daher sofort einsatzbereit. Der geregelte Ausgang kann zur Steuerung der Lüfterdrehzahl verwendet werden. Sobald die Umgebungstemperatur den eingestellten Wert überschreitet, wird die Lüfterdrehzahl erhöht, um eine stärkere Kühlung zu ermöglichen. Der ungeregelte Ausgang kann genutzt werden, um ein Heizelement zu aktivieren, wenn die Umgebungstemperatur unter den eingestellten Wert fällt.
Klimaregler für Gewächshäuser – Die GTE-Serie regelt die Lüfterdrehzahl zu Kühlzwecken. Sobald die Umgebungstemperatur den eingestellten Wert überschreitet, wird die Lüfterdrehzahl erhöht, um mehr Kühlung bereitzustellen. Die GTE-Serie ist in der -DT-Version und der -DM-Version erhältlich. Die GTE-DT-Version wird vollständig vorverdrahtet geliefert und ist sofort einsatzbereit. Die GTE-DM-Version ist nicht vorverdrahtet (ein optionaler PT500-Temperaturfühler ist erforderlich), bietet jedoch Modbus RTU-Kommunikation, um die Einstellung der Parameter zu vereinfachen. Eine Fernsteuerung über Modbus RTU-Kommunikation ist hier möglich. Die GTE-1-Serie ermöglicht das Einstellen des Temperaturwertes im Bereich von 15-35 °C. Die GTE21-Serie hat einen Temperaturwert, der im Bereich von 5-35 °C eingestellt werden kann.