Ein Motor kann jahrelang einwandfrei gelaufen sein und sich dann nach einer Änderung der Stromversorgung oder der Verkabelung überhitzen. Wenn das Gerät in unserer Werkstatt eintrifft, kann die Wicklung bereits beschädigt sein, während die eigentliche Ursache nach wie vor in der Stromversorgung, im Anschlusskasten oder in der angetriebenen Maschine liegt.
A Drehstrommotor an Einphasenstrom lässt sich nicht starten und läuft nicht normal. Er kann brummen, übermäßig viel Strom aufnehmen, ein geringes Drehmoment erzeugen, überhitzen oder auslösen. Trennen Sie ihn beim ersten Anzeichen einer Störung vom Stromnetz und überprüfen Sie die Stromversorgung sowie die Anschlussverkabelung, bevor Sie einen erneuten Startversuch unternehmen.
Ein Motor, der sich bereits dreht, oder ein Motor, der über einen Kondensator oder einen Phasenwandler angeschlossen ist, kann sich weiterdrehen. Das bedeutet jedoch nicht, dass der Anschluss geeignet ist. Eine einzige stromführende Leitung kann das ausgeglichene Drehfeld, für das die Dreiphasenwicklung ausgelegt wurde, nicht nachbilden, sodass Stromverteilung, Drehmoment und Temperaturanstieg unvorhersehbar werden.
Der entscheidende Punkt ist praktischer Natur: Ein Motor kann sich drehen und dennoch einen Fehlerzustand aufweisen. Die endgültige Entscheidung hängt davon ab, wie er angeschlossen war, was während des Tests passiert ist und wie die Wicklung danach aussieht.
Warum ein Drehstrommotor bei Einphasenbetrieb nicht ordnungsgemäß laufen kann
Ein Drehstromstator nutzt drei zeitlich und räumlich voneinander getrennte Ströme, um ein rotierendes Magnetfeld zu erzeugen. Eine einzelne Versorgungsleitung kann für sich allein nicht das gleiche Anlaufdrehmoment erzeugen. Befindet sich die Welle bereits in Bewegung, kann der Motor zwar ausreichend Drehmoment entwickeln, um sich weiterzudrehen, dies geht jedoch möglicherweise mit einer starken Stromungleichverteilung, einer verminderten Leistung und einer raschen Erwärmung einher.
Ein Kondensator kann den Strom in einem provisorischen Stromkreis verschieben und die Welle in Bewegung versetzen. Seine Wirkung hängt von den Wicklungsabgriffen, der Kapazität, der Drehzahl und der Last ab. In manchen Anlagen kann auch ein Phasenwandler eingesetzt werden; dabei müssen jedoch der Wandler, der Motorschutz und die Last gemeinsam geprüft werden. Das Anschließen eines Kondensators nach dem Prinzip „Ausprobieren“ ist keine universell einsetzbare Umrüstmethode.
Aus diesem Grund kann ein Leerlaufversuch irreführend sein. Der Motor dreht sich möglicherweise frei, wenn der Riemen entfernt ist, überhitzt sich jedoch, sobald er die Pumpe, den Lüfter, den Kompressor oder das Getriebe antreiben muss. Die Last ist Teil des elektrischen Ergebnisses und keine separate mechanische Frage.
Wie Yaoda einen Motor nach einphasigem Betrieb überprüft
Yaoda beginnt mit der Überprüfung der Installationsunterlagen, da bei einem Austauschmotor derselbe Fehler erneut auftritt, wenn eine fehlende Phase, eine falsche Klemmenverbindung oder eine Überlastung der angetriebenen Maschine weiterhin besteht. Das Typenschild allein gibt Auskunft über die vorgesehene Spannung und den Anschluss. Es gibt jedoch keinen Aufschluss darüber, welche Spannung an den Klemmen anlag oder wie oft der Motor neu gestartet wurde.
Der Klemmenkasten ist der nächste Punkt, den Sie mit dem Typenschild und dem Wicklungsschema vergleichen sollten. Fotos, die vor einer Änderung der Verkabelung aufgenommen wurden, sind aussagekräftiger als ein aufgeräumter Klemmenkasten. Die Position der Anschlüsse, die Leiterkennzeichnung, die Verkabelung der Kondensatoren sowie etwaige provisorische Anschlüsse an den Umrichter sollten alle gut erkennbar sein.
Bei elektrischen Prüfungen werden anschließend die Phasenwege untersucht. Je nach Zustand und Angaben des Kunden kann ein qualifizierter Techniker den Wicklungswiderstand, den Isolationswiderstand gegen Erde sowie den Anlaufstrom und den Betriebsstrom messen. Ein kontrollierter Probelauf kann zudem Aufschluss darüber geben, ob Temperatur, Vibration und Drehzahl unter der tatsächlichen oder einer repräsentativen Last im Normbereich bleiben.
Mechanische Anzeichen sind ebenso wichtig wie die elektrischen Messwerte. Ein Lagerdefekt, eine festgefressene Pumpe, ein zu straff gespannter Riemen oder ein blockierter Lüfter können Wärme erzeugen, die nichts mit der Stromversorgung zu tun hat. Die Wicklung mag zwar der erste sichtbare Schaden sein, doch die eigentliche Ursache liegt außerhalb des Motors.
Bevor man von einem Wicklungsfehler spricht
In der Werkstatt stellt eine durchgebrannte Wicklung lediglich einen Befund dar, noch keine Diagnose. Die sinnvollere Frage lautet, welcher Zustand die Hitze verursacht hat und ob dadurch auch der Statorkern, das Isoliersystem oder mechanische Teile beschädigt wurden.
Bei einer kurzen Begehung vor Ort können vier Punkte leicht übersehen werden:
- Es wurde nur eine Spannung gemessen. Erfassen Sie alle drei Leitungsspannungen, während die Anlage unter einer repräsentativen Last steht. Bei einer Messung an einem isolierten Steuerkreis können eine schwache Verbindung oder eine unsymmetrische Versorgung übersehen werden.
- Eine Drehung ohne Belastung wurde als bestandene Prüfung gewertet. Wenn der Riemen oder die Kupplung entfernt ist, kann sich die Welle möglicherweise drehen, auch wenn der Motor die eigentliche Pumpe, den Ventilator oder das Getriebe nicht antreiben kann. Notieren Sie bei jedem Test die Lastbedingungen.
- Der provisorische Kondensator bzw. Wandler wurde vor der Inspektion ausgebaut. Bewahren Sie eine Skizze oder ein Foto der Nennleistung, der Anschlüsse und des Leitungsverlaufs auf. Dieser Schaltplan verdeutlicht, wie der Motor gestartet wurde und welche Wicklungswege den abnormen Strom führten.
- Das Typenschild wurde mit dem Motor verglichen, jedoch nicht mit der Feldverkabelung. Die vorgesehene Spannung, die Stern-/Dreieck-Verbindungen und die Klemmenbeschriftungen müssen mit dem tatsächlich angeschlossenen Zustand abgeglichen werden. Ein Austauschmotor wird erneut ausfallen, wenn diese Diskrepanz bestehen bleibt.
Bei der Überprüfung in der Werkstatt wird zudem geprüft, ob sich die Verfärbung auf einen Phasenverlauf konzentriert, über die gesamte Wicklung verteilt ist oder mit einer losen Klemme in Zusammenhang steht. Dieses Muster wird mit dem Spannungsverlauf, dem Stromverlauf und den Isolationsprüfungen verglichen. Ein einzelner Widerstandswert reicht selten aus, um zu entscheiden, ob der Motor defekt war, überlastet wurde oder durch das Netz beschädigt wurde.
Das Schadensmuster deuten
Kein einzelnes Symptom liefert den Beweis für die eigentliche Ursache. Ein sinnvoller Ansatz besteht darin, die Versorgungsprotokolle, die Anschlussverdrahtung, die Wicklungstests und die angesteuerte Last miteinander abzugleichen und dann zu prüfen, welche Erklärung alle diese Aspekte abdeckt.
| Was wurde festgestellt? | Was dies bedeuten könnte | Was muss als Nächstes überprüft werden? |
|---|---|---|
| Der Motor brummt oder bleibt stehen, sobald eine Versorgungsphase ausfällt | Die Wicklung wurde mit einer unsymmetrischen Spannung versorgt und hat sich möglicherweise überhitzt, bevor die Schutzvorrichtung ansprang. | Alle drei Phasen-Zwischen-Phasen-Spannungen, Zustand der Sicherungen und Kontakte, Klemmenverbindungen sowie der Verlauf der Schutzauslösungen |
| Die Welle dreht sich erst nach einem Druck oder einer vorübergehenden Kondensatorverbindung | Der Drehstrommotor sprang bei der vorhandenen Einphasen-Stromversorgung nicht ordnungsgemäß an. | Kondensatorschaltung, Wicklungsabgriffe, Leerlaufstrom, Temperatur und Verhalten unter realer Last |
| Die Wicklung ist an einer Stelle durchgebrannt oder der Isolationswiderstand ist stark gesunken | Möglicherweise sind im Inneren der Wicklung anhaltende Überstrom- und thermische Schäden entstanden | Wicklungswiderstand, Isolationswiderstand gegen Erde, Wicklungs-zu-Wicklungs-Prüfung sowie Anzeichen einer Beschädigung des Kerns |
| Die Wicklung ist elektrisch in Ordnung, doch der Motor überhitzt sich weiterhin | Möglicherweise liegt die Ursache des Problems im Netzanschluss, in den Steuerungen oder in der angetriebenen Maschine. | Steuerspannung, Zustand des Schützes, Lastdrehmoment, Belüftung, Ausrichtung und Zustand der Lager |
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Reparieren oder ersetzen?
Bei einer intakten Wicklung nach einem Verdrahtungsfehler ist möglicherweise lediglich eine Korrektur der Verbindung und eine kontrollierte Nachprüfung erforderlich, nicht jedoch ein neuer Motor. Bei lokal begrenzten Schäden kann eine gezielte Reparatur oder Neuwicklung in Betracht kommen, sofern der mechanische Zustand akzeptabel ist und die Ursache behoben wurde. Bei umfangreichen Brandschäden, einem niedrigen Isolationswiderstand oder Schäden am Kern ist ein Austausch in der Regel die realistischere Lösung.
Die Entscheidung sollte nicht allein vom Preis einer Neuwicklung abhängen. Der Rahmen, die Welle, der Flansch, die Wicklungsdaten, die Betriebsbedingungen, der Schutzgrad und die Ausfallzeiten beeinflussen allesamt, ob eine Reparatur für die jeweilige Anwendung sinnvoll ist.
Zur genaueren Beurteilung von Erdschlüssen, Kurzschlüssen und Wicklungsschäden verwenden Sie das Produkt von Yaoda Leitfaden zu Wicklungsfehlern bei Drehstrom-Induktionsmotoren.
Was ein Foto nicht beweisen kann
Ein Foto kann eine verfärbte Isolierung, eine lose Verbindung oder eine beschädigte Klemme zeigen. Es kann jedoch nicht erkennen lassen, ob der Phasenausfall vom Energieversorger, einer Sicherung, einem Schütz oder einem Verdrahtungsfehler herrührte. Es kann auch nicht erkennen lassen, ob der Motor mehrere Minuten lang überlastet lief, bevor er abgeschaltet wurde.
Ein einzelnes Foto reicht daher nicht aus, um die Fehlerursache zu ermitteln. Das Foto der Klemmenverdrahtung ist nur dann aussagekräftig, wenn es mit Spannungsmesswerten, der Auslösehistorie und dem Zustand der angetriebenen Maschine in Zusammenhang gebracht wird.
Falls am Standort nur einphasiger Strom zur Verfügung steht
Bei einer kleinen Maschine mit konstanter Drehzahl ist ein speziell dafür entwickelter Einphasenmotor oft die einfachste Wahl. Er ist so ausgelegt, dass er an dieser Versorgungsspannung anlaufen und laufen kann, ohne auf eine über einen temporären Kondensator angeschlossene Drehstromwicklung angewiesen zu sein.
Wenn eine Drehzahlregelung erforderlich ist, kann ein für einphasige Einspeisung ausgelegter Frequenzumrichter mit einem kompatiblen Motor verwendet werden. Die Isolierung, Kühlung, der Betriebszyklus und die Kabelanordnung des Motors müssen jedoch weiterhin auf den Frequenzumrichter abgestimmt sein. Die Nennleistung des Frequenzumrichters stellt eine von der Nennleistung des Motors unabhängige Anforderung dar.
Ein Phasenumwandlungssystem kann für bestimmte dreiphasige Lasten geeignet sein, muss jedoch hinsichtlich des Anlaufstroms ausgelegt und auf Spannungsausgleich geprüft werden. Für eine technisch ausgereifte Anordnung mit variabler Drehzahl konsultieren Sie bitte die Unterlagen von Yaoda YVF2-Baureihe mit drehzahlgeregelten Motoren zusammen mit dem Wandler und der Schutzschaltung.
Bevor Sie ein Ersatzteil auswählen, verwenden Sie das Leitfaden zu den Spannungen von Drehstrommotoren nach Ländern um die Sollspannung und die Sollfrequenz zu überprüfen. Die endgültige Einstellung sollte stets vor Ort bestätigt werden.
Was ist bei einem defekten Motor einzureichen?
Bitte senden Sie für eine Überprüfung die Belege in einem Paket und nicht als einzelnes Foto:
- Fotos des Typenschilds und des Anschlusskastens, die aufgenommen wurden, bevor Änderungen an der Verkabelung vorgenommen wurden.
- Alle drei Phasen-Zwischen-Spannungen, die Netzfrequenz sowie den Zustand der Sicherungen bzw. Kontakte.
- Schutz-Einstellungen, Auslösehistorie und die Anzahl der Motor-Neustarts.
- Angaben zu den verwendeten Kondensatoren, Phasenwandlern oder Frequenzumrichtern.
- Die angetriebene Maschine, die Lastbedingungen sowie die Angabe, ob der Fehler beim Start oder während des Betriebs aufgetreten ist.
- Ergebnisse der Wicklungs- und Isolationswiderstandsmessungen, bei denen diese Prüfungen unter sicheren Bedingungen durchgeführt wurden.
- Daten zu vorübergehenden Reparaturen, Ersatzteilen und etwaigen früheren Überhitzungsvorfällen.
- Die korrigierten Anwendungsdaten: Spannung, Frequenz, Startverfahren, Einschaltdauer, Umgebungsbedingungen, Einbauart und Stückzahl.
Bitte geben Sie auch den korrigierten Antrag an. Die Anhui Yaoda Motor Co., Ltd. stellt in Chuzhou, Anhui, China, Induktionsmotoren her und kann das zurückgesandte Gerät anhand der Wicklungsspezifikation und der routinemäßigen Prüfprotokolle überprüfen.
Bitten Sie Yaoda, den Fehler zu überprüfen
Bitte übermitteln Sie die Messwerte der Schalttafel, die Klemmenbelegung, die Prüfergebnisse, die Angaben zur angesteuerten Last sowie die Betriebsbedingungen zusammen. Die Überprüfung im Werk kann sich dann auf den tatsächlichen Fehlerablauf konzentrieren und muss sich nicht allein auf die beschädigte Wicklung beschränken.
