Elektromotoren sind, wie jede komplexe Maschine mit vielen beweglichen Teilen, anfällig für eine Vielzahl von Problemen wie harmonische Verzerrungen, Lagerverschleiß und Fehlausrichtungen, die Reparaturen oder andere Probleme rechtfertigenElektromotor-Rückspulenfrüher als erwartet. Viele Wartungsexperten sind sich jedoch einig, dass übermäßige Hitze von all diesen Problemen, die Ihre Geräte völlig zum Stillstand bringen können, sofortiges Handeln erfordert.

Denn der Betrieb eines überhitzten Motors führt zu einer schnellen Verschlechterung der Wicklungsisolierung, was unweigerlich zu Kurzschlüssen, Undichtigkeiten und Motorausfällen führt. Die allgemeine Regel besagt, dass sich die Lebensdauer einer Motorisolierung pro 10 °C zusätzlicher Wärme, die die Wicklungen erhalten, halbiert. Führende Normungsorganisationen kommen außerdem zu dem Schluss, dass bis zu 30 % der Motorausfälle auf Isolationsfehler zurückzuführen sind, wobei in 60 % dieser Fälle übermäßige Hitze die Ursache ist.

Im Folgenden gehen wir auf die häufigsten Ursachen einer Motorüberhitzung ein.

1. Stromzustand

Bei schlechter Stromversorgung in der Anlage oder ähnlich ungünstigen Betriebsbedingungen wird empfohlen, die Leistung aller in Betrieb befindlichen Elektromotoren zu drosseln, um deren Nutzungsdauer zu maximieren. Beim Derating eines Motors geht es darum, seine Last zu reduzieren, um sicherzustellen, dass seine Betriebstemperatur innerhalb der Grenzen seiner Isolationsklasse bleibt und so die Zuverlässigkeit erhalten bleibt. Die korrekte Durchführung des Prozesses hängt maßgeblich von mehreren Faktoren ab: der Isolationsklasse des Motors, der Umgebungstemperatur und der Temperaturspitze bei Nenn- und Belastung.

Bei vielen Motoren ist mittlerweile der zu erwartende Temperaturanstieg auf dem Typenschild angegeben, entweder durch eine Nummer oder durch Angabe der Isolationsklasse. Andernfalls müssen Sie den Temperaturanstieg manuell bestimmen, indem Sie eine Widerstandsmethode nutzen oder die maximale Temperatur der Isolationsklasse des Motors nehmen und diese von der maximalen Umgebungsnenntemperatur des Motors abziehen. Sie können beispielsweise davon ausgehen, dass ein Motor mit einer maximalen Umgebungstemperatur von 40 °C und der Bezeichnung Isolationsklasse F einen Temperaturanstieg von 115 °C aufweist.

2. Hoher effektiver Servicefaktor

Der Betriebsfaktor (SF) eines Motors ist der Prozentsatz der Überlastung, den er kurzzeitig bewältigen kann, wenn er innerhalb der vom OEM empfohlenen Nennspannung betrieben wird. Beispielsweise bedeutet ein Motor mit einem SF-Wert von 1,15 auf dem Typenschild, dass er bei kurzzeitiger Überlastung 15 % mehr Leistung abgeben kann. Daher führt die Durchführung längerer Dauerbetriebe auf der Ebene des Betriebsfaktors zu einer raschen Verschlechterung des Motorzustands aufgrund zunehmend ineffizienter Energienutzung, unzureichendem Betriebs- oder Anlaufdrehmoment und, was am wichtigsten ist, Überhitzung.

3. Überspannung

Der Statorstrom ist eine gängige Methode zur Messung des Lastniveaus in Elektromotoren, die leicht durch eine übermäßige Last oder einen Überspannungszustand verdeckt werden kann. Viele Anlagen machen oft den Fehler, ihre Motoren mit Überspannung zu betreiben, nur um den Statorstrom zu reduzieren. Obwohl dies mit guten Absichten geschieht, in erster Linie um die Hitze am Motor zu reduzieren, ist das Ergebnis oft nicht das, was gewünscht wird, da eine übermäßige Spannung dazu führen kann, dass der Strom des Motors schwankt, aber nicht zu einer Reduzierung der Hitze oder Energieverlusten führt.

Wenn Sie beispielsweise einen Motor mit einer Leistung von 10 bis 200 PS nehmen und ihn mit einer Überspannung von 10 % laufen lassen, werden die Verluste nur um 1 bis 3 % reduziert, was im Wesentlichen vernachlässigbar ist. Darüber hinaus wird niemals empfohlen, sich ausschließlich auf den Statorstrom zu verlassen, um die Lastbedingungen eines Motors herauszufinden, da eine Statorstromanalyse oft nur eine leichte Überlastung erkennt, obwohl die tatsächlichen Werte viel höher sind.

4. Häufiges Starten und Stoppen

Das häufige Anhalten und Starten eines Motors ist eine schlechte Angewohnheit, von der dringend abgeraten wird, da sie den Motor unnötig belastet. Der Stress eines Anlaufs ist das Schlimmste, was ein Motor in seinem Leben durchmachen muss, aber diese Anläufe sind manchmal unvermeidlich und können in bestimmten Umgebungen sogar stündlich, wenn nicht sogar täglich auftreten.

Um Ausfälle zu vermeiden, ist es unbedingt erforderlich, die Dauer und Anzahl Ihrer Motoranläufe mithilfe von Online-Überwachungsgeräten genau zu überwachen, um sicherzustellen, dass Sie die für Ihre Branche relevanten professionellen Motorstandards und -richtlinien einhalten.

5. Umgebungsbedingungen

Es versteht sich von selbst, dass der Betrieb bei hohen Umgebungstemperaturen natürlich zu einer Erwärmung Ihres Motors führt. Hohe Luftfeuchtigkeit, verstopfte Kanäle, chemisch abrasive Stoffe in der Luft und Einsätze in großer Höhe sind weitere häufige Gründe für den ungewöhnlichen Temperaturanstieg in Ihrem Motor. Infrarot-Bildgebung kann helfen, die Ursachen für solchen nicht elektrisch bedingten Temperaturstress schnell aufzudecken.