Elektromotor 58)
Elektromotor-Glossar-Blog Trägheitsmoment

Was bedeutet das Trägheitsmoment beim Elektromotor? Warum der
Ersatzmotor beim Schweranlauf hängenbleibt und Instandsetzung hilft.

Beim Anlaufen einer Maschine muss der Elektromotor das
Trägheitsmoment der stehenden Masse überwinden.

Passt der Ersatzmotor nicht zur Last, bleibt er

unter der Nenndrehzahl hängen. Wir

erklären die physikalischen
Zusammenhänge und warum eine Reparatur Sicherheit bietet.

Das Thema Trägheitsmoment führt direkt in die angewandte Physik – lässt sich
anhand eines Alltagsbeispiels jedoch leicht veranschaulichen. Stellen Sie sich
ein Kinderkarussell auf einem Spielplatz vor: Ist es leer, lässt es sich
mühelos mit der Hand anschieben. Sitzen jedoch vier oder fünf Kinder darauf,
ist ein deutlich höherer Kraftaufwand erforderlich, um die stehende Masse in
Rotation zu versetzen. Genau das beschreibt das Trägheitsmoment.


Der Schweranlauf beim Elektromotor

Übertragen auf die Antriebstechnik bedeutet das: Ein Elektromotor muss beim
Einschalten nicht nur die reine Arbeitslast bewegen, sondern vor allem die
Trägheit der ruhenden Masse überwinden. Ist das Trägheitsmoment der
angetriebenen Maschine – wie etwa bei einer Trommel, einer Mühle oder einem
Ventilator – extrem hoch, spricht man von einem Schweranlauf.

Wird in einer solchen Anlage ein durchgebrannter Elektromotor durch einen
beliebigen Ersatzmotor von der Stange ersetzt, entsteht eine reale Gefahr. Passt
das Anlauf- und Hochlaufmoment des neuen Motors nicht exakt zur
Trägheitslast, läuft die Anlage schlichtweg nicht auf volle Drehzahl hoch.


Was passiert, wenn der Motor nicht auf Nenndrehzahl kommt?

Der Ersatzmotor "nudelt" in diesem Fall unterhalb seiner vorgesehenen
Nenndrehzahl vor sich hin. Da der Anlaufstrom in dieser Phase um ein Vielfaches
höher ist als der normale Nennstrom, erwärmt sich die Wicklung extrem schnell.
Reagiert der vorgeschaltete Motorschutzschalter rechtzeitig, trennt er den Motor
vom Netz. Fehlt dieser Schutz oder ist er falsch eingestellt, brennt der frische
Ersatzmotor innerhalb kürzester Zeit durch.


Versuch und Irrtum statt aufwendiger Kurvenberechnung

Theoretisch lässt sich dieses Problem vermeiden, indem man das
Massenträgheitsmoment der Arbeitsmaschine sowie die Drehmomentkurve des Motors
berechnet und beide Kennlinien gegenüberstellt. In der Praxis führt diesen
aufwendigen Vergleich bei einem schnellen Motortausch jedoch kaum jemand durch.
Oft gilt das Prinzip Versuch und Irrtum.

Obwohl moderne Standardmotoren für breite Anwendungsbereiche ausgelegt sind,
kommt es im Industriealltag immer wieder zu Fehlschlägen beim direkten Tausch.


Sicherheit durch Instandsetzung bei AQ Pluss Motoren

Bei einer fachgerechten Reparatur – dem Neuwickeln und Neulagern des
Originalmotors – tritt dieses Risiko nicht auf. Da exakt das Motormodell wieder
verbaut wird, das für die spezifische Trägheitslast der Anlage konstruiert
wurde, läuft die Maschine nach dem Einbau gewohnt verlässlich an.

Sollte die Belastung der Anlage nachträglich erhöht worden sein und der
Motor dadurch Schaden genommen haben, beraten wir Sie gerne zur passenden
Dimensionierung.

AQ Pluss nutzen – bringt Nutzen!!

Der gute Mann wartet auf Ihre Daten .... !!

Elektromotor-Glossar-Blog Trägheitsmoment

Trägheitsmoment, na da geht es in die Physik hinein, aber wir versuchen, „flach“ zu halten. Haben Sie zufällig schon einmal etwas mit der Hand gedreht?? Nehmen Sie nur mal ein Karussell, zum Beispiel, auf einem Kinderspielplatz, zum Beispiel. Mit der Hand angedreht, geht ein bisschen schwer (kleines Trägheitsmoment), sitzen 2 – 3 – 4 Kinder darauf, geht es doch viel schwerer zu drehen, genau das ist es – es ist ein großes Trägheitsmoment, bis das „stehende“ Gewicht in ein rotierendes Gewicht versetzt wird. Genauso verhält es sich mit einem Elektromotor, wenn er so ein Karussell antreiben, drehen soll. Ist das Karussell leer, kann das ein kleiner E-Motor vom Stand in die Drehbewegung bringen, ist das Karussell voll besetzt, reicht ein kleiner E-Motor eventuell nicht mehr aus. Man nimmt deshalb sofort einen großen E-Motor, der auf das schwerste Gewicht (Trägheitsmoment) und die anschließende Drehbewegung passt, diese Drehungen erhält.

Es ist also eine Gefahr, einen Ersatzmotor von der Stange zu nehmen, den einzubauen und dann einzuschalten – dreht er sich oder dreht er sich nicht??

In meiner Laufbahn in dem E-Motoren-Beriech ist mir das zweimal passiert, nach dem Austausch ist der Ersatzmotor nicht hoch gelaufen. Langsam angelaufen, aber nicht schnell genug gelaufen.

Der E-Motor „nudelt“ unter der Nenndrehzahl vor sich hin, was passiert, der Motorschutz löst aus (den er hoffentlich hat). Ohne Motorschutz brennt er durch. Kann man es vermeiden, wie kann man es vermeiden, dass es da zu Problemen kommt?

Aus den technischen Angaben der Maschine (in unserem Beispiel Karussell) ist das Massenträgheitsmoment normal angegeben, das vom E-Motor ebenso. Um auf der sicheren Seite zu liegen, müssten von beiden die Drehmomentkurven berechnet und dargestellt, dann noch verglichen werden, passt es oder passt es nicht. Aber, aber, wer berechnet bei einem Ersatzmotor die beiden Drehmomentkurven, das macht keiner. Versuch und Irrtum ist angesagt, genauso wird es auch gemacht. Häufig, sehr häufig funktioniert es gut, die Ersatzmotoren sind heute für breite Anwendungen ausgelegt bzw. berechnet, dass genau so etwas besser nicht passiert. Und doch, gelegentlich kann man es nicht ausschließen.

Bei einer Reparatur (neu wickeln, neu lagern) eines Elektromotors tritt das Problem nicht auf, es ist ja derselbe, der vorher schon drinnen war und gelaufen ist. Ausnahme, Sie haben auf einmal etwas geändert, eventuell sind keine 3 – 4 – 5 Personen auf dem Karussell, sondern 8 – das nimmt der E-Motor übel, dafür ist er nicht ausgelegt, nicht gebaut, er brennt durch.

Dann kommt AQ Pluss Motoren dazu – zur Instandsetzung AQ Pluss nutzen – bringt Nutzen!!

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

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Wir hoffen das es bei der Problemlösung hilft und wir darüber 

hinaus ebenfalls helfen können.

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