Irgendwann im Laufe der Lebensdauer eines Motors kommt es zu einem Ausfall, der nie verhindert werden kann, da alles eine begrenzte Lebensdauer hat. Dennoch ist eine ordnungsgemäße Wartung undÜberholung des Elektromotorskann verhindern, dass sich die meisten vermeidbaren motorischen Probleme bis zum Ausfall entwickeln. Bei Wechselstrommotoren betreffen diese Probleme typischerweise die Wicklungen und machen bis zu 16 % aller gemeldeten Probleme auskostspielige Motorausfälle.

In diesem Artikel gehen wir auf die vier Hauptkategorien von Wicklungsausfällen und die jeweils häufigsten Beispiele ein.

Ausfälle durch mechanische Belastung

Ausfälle durch mechanische Belastung äußern sich häufig in Spulenbewegungen, bei denen sich schlecht verspannte oder blockierte Spulen unweigerlich bewegen und möglicherweise die Wicklung beschädigen. Ein weiteres häufiges Beispiel für ein Versagen aufgrund mechanischer Belastung ist, wenn Stator und Rotor aneinander reiben.

Denken Sie auch daran, dass Bewegungen nicht immer eine dramatische oder, noch besser, sichtbare Verschiebung mit sich bringen, da es sich auch um Vibrationen handeln kann, die mit der Zeit selbst die hochwertigste Isolierung abnutzen können. Die Ausgangspunkte für diese verschiedenen Belastungsprobleme können vielfältige Ursachen haben, darunter ein falscher Luftspalt, eine Wellen- oder Lagerfehlausrichtung und extrem verschlissene Lager.

Elektrische Spannungsausfälle

Ausfälle aufgrund elektrischer Belastung sind häufig auf Probleme mit der Wicklungsisolierung zurückzuführen oder können, wenn dies nicht der Fall ist, Probleme mit dieser Isolierung verursachen. Sie kommen normalerweise in Form von offenen Stromkreisen vor, von Spule zu Spule, von Phase zu Phase, von Windung zu Windung, von Spule zu Erde oder in einer beliebigen Kombination davon. Darüber hinaus gibt es noch andere Möglichkeiten, wie elektrische Belastung die Wicklungen schädigt und das Ausfallrisiko erhöht, beispielsweise die Verwendung von minderwertigem Isoliermaterial oder nur eine minimale Isolierung.

In solchen Fällen kann die Isolierung nach und nach so weit abgenutzt werden, dass eine Leitung möglich wird, was oft auf eine schlechte Versteifung oder Blockierung zurückzuführen ist.

Ein weiteres Problem sind Teilentladungen, die durch Verunreinigungen auf der Oberfläche der Isolierung oder einer darin befindlichen Lufttasche verursacht werden. Diese Entladungen, die oft mehr als 6 kV betragen, beschädigen die Wicklungen, indem sie deren Isolierung nach und nach erodieren. Auch transiente Spannungen, wie zum Beispiel ausgefallene Leistungsschalter oder seltene Blitzeinschläge, können schwere Schäden verursachen.

Ausfälle durch Umweltstress

Feuchtigkeit stellt seit jeher ein großes Problem für Elektromotoren dar und kann auf verschiedene Weise auftreten, von der Bildung von Kondenswasser bis hin zu extrem feuchten Betriebsumgebungen. Unabhängig von der Ursache führt Feuchtigkeit in einem Motor fast immer zu Kurzschlüssen und anderen Problemen mit der Wicklung.

Außerdem wird die Wicklungsisolierung eines Motors, der abrasiven Partikeln wie Sand, Staub, Schmutz und anderen Ablagerungen ausgesetzt ist, mit der Zeit erodieren. Auch die Ablagerung dieser Partikel am Motor selbst stellt ein Problem dar, da Komponenten wie die Kühlrippen, die die Wärme vom Motor ableiten sollen, ihre Aufgabe schlechter erfüllen.

Wenn die Innenteile durch Verunreinigungen beeinträchtigt werden, ist das Lüftungssystem natürlich oft so stark überlastet, dass es nicht mehr optimal funktionieren kann. Verstopfte Entlüftungsöffnungen bedeuten, dass weniger Wärme aus dem System entweichen kann und nicht genügend Luft in die Innenteile gelangt, um den Motor zu kühlen, was schließlich zu einem thermischen Ausfall führt. Neben dem Hauptproblem einer suboptimalen Thermik wirkt sich die erhöhte Hitze auch auf andere kritische Aspekte eines Motors aus, wie z. B. eine schnellere Verschlechterung seiner SchmierkomponentenMineralöltransformator.

Schließlich sind Chemikalien ein weiterer Grund zur Besorgnis für Motorwicklungen, nicht nur ätzende wie Säuren. Einige Paradebeispiele sind Ruß und Flugasche, zwei elektrisch leitfähige Materialien. Sobald sich diese im Motor ansammeln, können sie schwerwiegende elektrische Probleme verursachen, die sich stark auf die Wicklungsisolierung auswirken und bekanntermaßen schwer aufzuspüren sind.

Abschluss

Wie oben erläutert, gibt es verschiedene Möglichkeiten, wie die Wicklungen eines Motors ausfallen können. Wenn Sie jedoch wissen, was diese möglichen Ursachen sind, können Sie den Überblick behalten, bevor sie schwerwiegendere Probleme verursachen. Sollte es dennoch zu einem unerwarteten Ausfall Ihrer kritischen Anlagen kommen, kann Ihnen ein Maschinenbau- und Wartungsdienstleister dabei helfen, Ihre Motoren so schnell wie möglich wieder in Betrieb zu nehmen.