Elektromotor 78)
Elektromotoren-Glossar-Blog Temperaturüberwachung

Wie schützt man Elektromotoren vor dem Durchbrennen?

Erfahren Sie im Glossar alles über Bimetallschalter,
Kaltleiter, PT100-Sensoren und abgestufte

Überwachungssysteme.

Wenn Strom fließt, entsteht Hitze – bis hin zu geschmolzenem

Aluminium! Erfahren Sie im AQ Pluss Motoren Glossar,

warum einfache Motorschutzschalter oft nicht reichen

und wie Kaltleiter (PTC) sowie PT100-Sensoren

teure Motorbrände zuverlässig verhindern

könnten.

(Aluminiumschmelze bei ca. 400 Gr. Cels.).

Temperaturüberwachung direkt indirekt

TEMPERATURÜBERWACHUNG BEI ELEKTROMOTOREN:

SCHUTZ VOR DER HITZEFALLE
===============================================================

WARUM IST DIE TEMPERATURÜBERWACHUNG SO WICHTIG?
--------------------------------------------------------------------------------
Wenn es heißt *"Der Elektromotor ist durchgebrannt"*, steckt fast immer ext-
reme Hitze dahinter. Im laufenden Betrieb erzeugt fließender Strom Wärme. Bei 
Überlastung oder mangelnder Kühlung steigen die Temperaturen so drastisch an, 
dass Isolierstoffe zerstört werden oder im Extremfall sogar Aluminium im Kurz-
schlussläufer schmilzt (Schmelzpunkt ca. 660 °C).

Je nach Isolationsklasse halten Wicklungen dauerhaft nur 130 °C, 155 °C oder 
180 °C aus. Eine effektive Temperaturüberwachung ist daher der wichtigste 
Schutz vor Totalschäden.


DIE METHODEN DER TEMPERATURÜBERWACHUNG IM VERGLEICH
--------------------------------------------------------------------------------

1. MOTORSCHUTZSCHALTER (INDIREKTER SCHUTZ)
   * **Funktion:** Misst lediglich den fließenden Strom.
   * **Nachteil:** Eine sehr vage Methode. Wenn die Belüftung blockiert ist, 
     überhitzt der Motor auch bei normaler Stromaufnahme – der Schalter löst 
     nicht aus.

2. BIMETALL-SCHALTER (OPENER / THERMOKONTAKT)
   * **Funktion:** Drei kleine Bimetall-Schaltpillen werden direkt in die 
     Wickelköpfe (Hotspots) der drei Phasen eingewickelt.
   * **Wirkung:** Bei Erreichen der Höchsttemperatur (z. B. 155 °C) öffnen die 
     Kontakte und schalten den Steuerstromkreis ab. 
   * **Nachteil:** Durch thermische Trägheit reagieren sie bei extrem schnellem 
     Temperaturanstieg teilweise verzögert.

3. KALTLEITER (PTC / NTC)
   * **Funktion:** Temperaturabhängige Widerstände im Wickelkopf. 
   * **Wirkung:** Erreichen die Fühler die Nenntemperatur, steigt ihr Wider-
     stand sprunghaft an. Ein Auswertegerät schaltet den Motor ab.
   * **Sonderfall Vorwarnung:** Bei Großmotoren werden oft zwei Satz PTCs ver-
     baut – der erste warnt (z. B. bei 130 °C), der zweite schaltet ab (155 °C).

4. PRÄZISIONSSENSOREN (PT100 / PT1000)
   * **Funktion:** Liefern einen stufenlosen, linearen Temperaturwert.
   * **Vorteil:** Ermöglichen die kontinuierliche Verfolgung des Temperaturver-
     laufs über eine Steuerung. 
   * **Einsatz:** Eignen sich perfekt für die Überwachung der Wicklungen sowie 
     der Kugellager an A- und B-Seite.


SONDERFALL: FREQUENZUMRICHTER-BETRIEB
--------------------------------------------------------------------------------
Beim Betrieb am Frequenzumrichter greift meist ein zweifacher Schutz: Der in 
der Wicklung verbaute PTC schützt die Hardware direkt, während ein mathemati-
sches Motormodell im Umrichter den Motorstrom und die Auslastung errechnet.


FAZIT: MEHRSTUFIGER SCHUTZ VERHINDERT TAGELLANGEN STILLSTAND
--------------------------------------------------------------------------------
Vom einfachen Schalter bis zur KI-gestützten Condition-Monitoring-Überwachung: 
Je teurer der Motor und je kritischer der Prozess, desto hochwertiger sollte 
die Schutzstufe gewählt werden.

Ist Ihr Elektromotor trotz aller Schutzmaßnahmen durchgebrannt? **AQ Pluss 
Motoren** wickelt Ihren Stator neu und rüstet auf Wunsch direkt die passenden 
Temperaturfühler mit ein!

**AQ Pluss nutzen – bringt Nutzen!!**

Wollen Sie ein ... Angebot für Motorschutz ... PTO oder PTC ??

 Elektromotoren-Glossar-Blog Temperaturüberwachung

Temperaturüberwachung ist ein immens wichtiges Thema. Die Redewendung „der Elektromotor ist durchgebrannt“ weist schon auf viel Wärme / Hitze hin, die letztendlich zum (Durch)Brennen führt. Es ist nun mal so, dass fließender Strom Wärme erzeugt und das schnell so viel sein kann, dass es brennt, hier durchbrennt. Wir haben ein Beispiel von einem Rotor von einem Drehstrommotor mit einem Kurzschlussläufer, da ist das Aluminium geschmolzen. Aluminium schmilzt bei 400 Grad Celsius. Es wird also sehr heiß in einem E-Motor.

 Wir haben schon in anderen Beiträgen die Temperaturen eines E-Motors erklärt, die so bei 130 Grad Celsius / 155 Grad Celsius / 180 Grad Celsius liegen, die halten das mit Sicherheit nicht aus. Eine Temperaturüberwachung ist also eine unabdingbare Sache bei Elektromotoren … leider unterliegt das nicht der Einsicht von Anwendern, einfach weil ein E-Motor mit Temperaturüberwachung halt mehr Geld kostet als ohne.

Zu den Möglichkeiten der Temperaturüberwachung.

Die erste gängigste Überwachung ist der Motorschutzschalter, der überwacht allerdings nur indirekt über den fließenden Strom. Ist der Strom zu hoch, dann geht die Mechanik davon aus, dass der E-Motor zu heiß wird, und schaltet den Strom ab. Der E-Motor geht aus und bleibt stehen. Die Methode ist eine sehr vage und funktioniert nicht sehr zuverlässig, die durchgebrannten E-Motoren auf unserer Werkbank zeugen davon.

Die nächste effizientere Stufe der Temperaturüberwachung sind Mikro-Schalter, die in die Wickelköpfe mit eingewickelt werden. Jeweils 3 Stück, in jede Wicklung einen (sind ja 3 Wicklungssysteme bei 3-Phasen-Wechselstrom) – eben Drehstrom. 3 kleine „Pillen“ haben einen Bimetall-Schalt-Kontakt drinnen, die beim Erreichen der maximal zulässigen Wicklungs-Temperatur öffnen, also ausschalten. 130 Grad Celsius / 155 Grad Celsius oder 180 Grad Celsius als Drilling verschaltet, an der heißesten Stelle eingewickelt (Hotspot) lösen die aus, wenn es zu heiß wird. Effektiv ja, aber nicht unbedingt sehr. Physikalische Parameter wie zeitlicher Temperaturanstieg und Trägheit der Schaltkontakte sind Dinge, die nicht gerade positiv auf die Schutzfunktion wirken.

Die nächste Stufe der Temperaturüberwachung wären die Kaltleiter (PTC oder NTC), auch als Drilling verschaltet, auch wieder auf die zulässige Wicklungstemperatur abgestimmt. Die wachen über ihrem Ohmschen Widerstand (der bei Temperaturerhöhung zumeist PTC oder aber mit NTC), dass etwas nicht in Ordnung ist, eine Überwachungselektronik heißt das und schaltet bei den Grenzwerten den Strom und damit den E-Motor ab. Eine kleine Erhöhung der Sicherheit gibt es auch, es können anstatt der PTC- oder NTC-temperaturabhängigen Widerstände, PT 100 oder PT 1.000 alternativ eingesetzt werden. Der Unterschied liegt in der Physik (nur ganz kurz) die NTC / PTC haben eine Temperaturkurve, die PT 100 / PT 1.000 haben eine Temperaturgerade… Das genügt zum einfachen Verständnis. PT 100 werden darüber hinaus noch für die Temperaturüberwachung der Kugellager (vorn Welle + hinten Lüfter) eingesetzt.

Bei großen E-Motoren, deren Zerstörung durch innere Hitze sehr teuer zu stehen kommen kann, werden kombinierte Temperaturüberwachungen eingesetzt. Man nimmt zum Beispiel 2*3 (Drillings-)Kaltleiter. Einen zur Vorwarnung zum Beispiel für 130 Grad Celsius Auslösetemperatur, die lösen aber nicht ganz aus, sondern nur ein Warnsignal wie eine gelbe Rundumleuchte oder eine Ampel. Wird das übersehen oder überhört, dann kommt der zweite Satz für 155 Grad Celsius zum Einsatz, der schaltet natürlich ab, bevor die Wicklung durchbrennt.

Beim Einsatz von PT 100 oder PT 1.000 kann man mit den gleichen Überwachungswiderständen den genauen Verlauf eines Temperaturanstiegs verfolgen und die Elektronik reagiert dann genau – genauer – gleich mit Vorwarnung bei eingestellter Temperatur und Abschaltung bei gefährlicher Temperatur. Bei Frequenzumrichter hat man 2 Überwachungen, einmal oben auch den PTC in der Wicklung und zusätzlich überwacht den E-Motor ein mathematisches Modell den Motorstrom, bzw. das sinngemäße Drehmoment.

Fazit: Es sind mehrere Stufen der Temperaturüberwachung eines E-Motors möglich. Je größer und teurer ein E-Motor ist, umso sinnvoller ist es, die Sicherheitsstufe anzuheben. Vom Motorschutzschalter über PTC über (PTC) über Vorwarnung und Abschaltung und Einbindung der Kugellager mit PT 100. Indirekt wäre eine Schwingungsaufnahme mit einzubeziehen, auch das wäre eine indirekte Temperaturüberwachung. Alles komplett an eine intelligente (KI) Überwachung für vorliegende Instandhaltung angeschlossen, würde die nächste Sicherheitsstufe für Ihren E-Motor ausmachen.

Nun – NUR 100 % Sicherheit – das ist technisch nicht möglich, es kommt aber dann in die Nähe zumindest.

AQ Pluss nutzen – bringt Nutzen!!

Interner Vermerk Überschrift ( lfd Nr ohne ) Elektromotor  Elektromotoren-Glossar-Blog Temperaturüberwachung

E Motor Linkliste als Procductplacement für AQ Pluss Motoren

  Ps.:

Info Link zu ......................................  Elektromotoren finden leicht gemacht 
Es hilft Ihnen ihren defekten Elektromotor mit der Norm ab zu gleichen,

paßt Ihrer in die Norm, dann  gibt es einen Ersatzmotor, auch bei
AQ Pluss Motoren.

Info Link zu ....................................... Elektromotoren mit Suchassistent finden 

Suchen Sie eine Elektromotor für eine, z.B neue Problemlösung deren 
Anwendung noch offen ist, dann hilft Ihnen unsere Suchassistent

auf dieser Internetseite wahrscheinlich gut weiter.

Info Link zu ....................................... Hochtemperaturmotoren für das heiße 

kommen Sie in eine heiße Umgebung, dann sind die Normmotoren

schnell am Ende, 40 Grad Celsius und 50 Grad Cesius, dann 

ist Ende, die HTM von AQ Pluss können es viel heißer.

Info Link zu ....................................... Elektromotorreparatur - geht meiner zu reparieren 

wir hören immer wieder die Frage von Kunden - ist so ein Elektromotor noch

zu reparieren, auf dieser Internetseite haben wir eine große Anzahl von 

E Motoren-Bildern die Ihnen zeigen - bei diesen geht es auch.  

Diese Linksammlung fügen wir jedem Blogbeitrag ab sofort als Ps. bei.

Wir hoffen das es bei der Problemlösung hilft und wir darüber 

hinaus ebenfalls helfen können.

Home

Ende der Seite Eingaben Elektromotoren - blog.de

                         hier geht es nach oben ...