Die Überdimensionierung von Motoren ist heutzutage eine immer gängige Praxis. Überdimensionierung bedeutet im Grunde, eine höhere Leistung als nötig zu wählen. Viele Menschen entscheiden sich für eine Überdimensionierung aus verschiedenen Gründen. Zum einen wird angenommen, dass sie Ungleichgewichte im Systembetrieb ausgleicht. Andere wiederum führen präventive Maßnahmen an, da sie die Kosten eines größeren Motors für leichter zu verkraften halten als die Kosten eines mechanischen Defekts.

Viele Menschen lehnen jedoch auch überdimensionierte Motoren ab, da sie der Meinung sind, dass überdimensionierte Elektromotoren im Betrieb höhere Kosten verursachen und nur Energieverschwendung verursachen. Ihrer Meinung nach können geeignetere Motoren den Energieverbrauch minimieren und somit die Betriebskosten senken. Sie glauben im Wesentlichen, dass überdimensionierte Motoren ineffizient sind und umgehend durch entsprechend dimensionierte, energieeffiziente Einheiten ersetzt werden sollten.

In der Praxis ist der Austausch eines überdimensionierten Elektromotors jedoch nicht immer die beste Lösung. Um die Energieeinsparungen genau einschätzen zu können, müssen zunächst verschiedene Informationen eingeholt werden. Dazu gehören die Motorlast, der Wirkungsgrad des Motors an einem bestimmten Lastpunkt und die Betriebsdrehzahl des Motors.

Belastung des Motors

Elektromotoren sind Maschinen, die elektrische Energie in mechanische Energie umwandeln und so auf eine mechanische Last einwirken. Die Last ist die Belastung, die bei diesem mechanischen Prozess auf den Motor einwirkt. Generell ist es wichtig, dass die Motorlast optimal auf den Motor abgestimmt ist, um Motorschäden sowie ineffiziente und kostspielige Betriebsabläufe zu vermeiden.

Die Verwendung eines im Verhältnis zur Motorlast deutlich überdimensionierten Motors führt in der Regel zu unnötigen Kosten sowohl bei den Anschaffungskosten als auch im weiteren Betrieb des Motors. Manchmal kann jedoch auch ein deutlich überdimensionierter Motor erforderlich sein, wenn mit wesentlich höheren Spitzenlasten zu rechnen ist.

Obwohl in manchen Situationen eine Überdimensionierung für Spitzenlasten erforderlich sein kann, ist es ansonsten immer ratsam, einen Motor zu wählen, der im Lastbereich von 75 bis 100 Prozent effizient arbeitet. In manchen Fällen kann eine Verkleinerung des Motors zu Energieeinsparungen führen.

Wirkungsgrad des Motors bei einem bestimmten Lastpunkt

Der Motorwirkungsgrad ist im Wesentlichen das Verhältnis zwischen der vom Motor geleisteten mechanischen Arbeit und der dafür verbrauchten elektrischen Leistung. Dieser Wert wird üblicherweise in Prozent angegeben. Mit zunehmender Belastung steigt natürlich auch der Wirkungsgrad des Motors. Dies liegt hauptsächlich daran, dass die Reibung mit zunehmender Belastung eine immer geringere Rolle für den Gesamtwirkungsgrad des Motors spielt.

Im Allgemeinen gelten überdimensionierte Elektromotoren als weniger effizient als Motoren mit entsprechender Größe. Diese Motoren erreichen ihren optimalen Betriebspunkt, wenn sie zwischen 30 und 100 Prozent der Nennlast arbeiten.

In einigen Fällen können Motoren größerer Baugröße jedoch auch bei Lasten von bis zu 25 Prozent der Nennlast mit deutlich höherem Wirkungsgrad betrieben werden.

Im Wesentlichen hängt die Effizienz eines Elektromotors von mehreren Faktoren ab, wie etwa seiner Konstruktion, den Materialien, der Nennleistung, der Belastung, der Stromqualität und den Betriebsbedingungen.

Betriebsdrehzahl des Motors

Die Drehzahl eines Elektromotors wird üblicherweise durch die Netzfrequenz sowie die Anzahl der Pole in seinem Magnetfeld bestimmt. Die tatsächliche Betriebsdrehzahl eines Motors ist in der Regel geringer als seine Synchrondrehzahl. Diese Differenz zwischen der tatsächlichen und der Synchrondrehzahl wird als „Schlupf“ bezeichnet. Schlupf und Betriebsdrehzahl hängen in der Regel von der angelegten Last ab, und die auf einen Motor ausgeübte Last hängt wiederum von seiner Größe ab.

Mit zunehmender Belastung eines Motors beginnt dieser langsamer zu rotieren, bis er die Volllastdrehzahl erreicht. Daher neigen überdimensionierte Motoren dazu, mit Drehzahlen zu laufen, die sich dem Synchronlauf annähern. In den meisten Fällen laufen überdimensionierte Motoren mit einer höheren Drehzahl als entsprechend dimensionierte, energieeffiziente Motoren. Dies sollte bei der Ermittlung von Energie- und Bedarfseinsparungen berücksichtigt werden.

Abschluss

Es gibt in der Regel verschiedene Bedenken und Merkmale, die bestimmen, ob eine Überdimensionierung für bestimmte Systeme richtig ist. Einerseits kann eine Überdimensionierung die Betriebskosten erhöhen und erfordertElektromotor-Rückspulungen oder Austausch, wenn Belastungen auftreten, weil das System nicht in der Lage ist, zusätzliche Leistung zu verarbeiten. Bei motorischen Problemen sollten vor der Entscheidung entscheidende Fragen gestellt werden ob der Motor neu gewickelt oder ausgetauscht werden soll.

Andererseits kann eine Überdimensionierung mangelnde Wartung kompensieren, insbesondere wenn Überholung des Generators wird nicht regelmäßig durchgeführt. Auch ohne Wartung kann ein Motor mit höherer Leistung unter gleichen Bedingungen länger laufen. Insgesamt lassen sich die Vor- und Nachteile einer Motorüberdimensionierung nicht pauschalisieren.