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Grundfos Motorhandbuch

1. 10 100 1000 Bewertungskurve 10000 Hz Die drei Werte k nnen nicht direkt mit einander verglichen werden Es ist jedoch eine Umrechnung auf Grundlage von Richtwerten m glich Ger uschmessung bei Motoren Die Schalldruckpegel L und Schallleistungspegel UL f r die Grundfos Motoren wurden in bereinstimmung mit den in den folgenden Normen beschriebenen Messverfahren ermittelt e EN ISO 3743 e EN ISO 4871 e EN ISO 11203 e EN 21683 ISO 1683 Je nachdem welches Ger uschmessverfahren Schalldruckpegel L oder Schallleistungspegel L Anwendung findet gelten unterschiedliche Normen 1 Die Schallleistung L wird gem der Norm ISO 3743 2 gemessen 2 Der Schallleistungspegel L wird mit Hilfe der Norm EN ISO 11203 in einen mittleren Schalldruckpegel L bei 1m Abstand umgewandelt 3 Gem der Norm EN ISO 4871 werden f r 50 Hz und 60 Hz Motoren 3 dB hinzuaddiert Dadurch werden Ungenauigkeiten innerhalb des Messger tes und der Kalibrierausr stung sowie Abweichungen in der Serienfertigung ausgeglichen Der Schalldruckpegel L wird in der Regel in einem Abstand von 1 m vom Pr fobjekt bei einem Druckbezugswert von 20 upa 0 dB gemes sen Bei der Schallleistung L ist der Bezugswert 1pW Die Schallleistung L ist ein Rechenwert der nicht mit dem Schalldruckpegel L verwechselt werden
2. Manuelles Nachschmieren Beim manuellen Nachschmieren sind einige Punkte zu beachten und einige Schritte zu befolgen Schritt 1 Zuerst ist der Fettaustrittsstopfen zu entfernen falls vorhanden Schritt 2 Danach wird das neue Fett mit Hilfe einer Fettpresse in das Lager gedr ckt bis das alte Fett aus der Fettaustritts ffnung oder zwischen der Welle und dem Flansch austritt Schritt 3 Danach den Motor 1 2 Stunden laufen lassen damit das bersch ssige Fett aus dem Lager gedr ckt wird Falls vorhanden den Fettaustrittsstopfen wieder einsetzen Das Nachschmieren sollte m glichst bei laufendem Motor erfolgen Manchmal ist dies jedoch nicht m glich Dann muss der Motor im Stillstand nachgeschmiert wer den In diesem Fall ist zun chst nur die halbe Fettmenge zu verwenden Danach den Motor einige Minuten mit Volllast laufen lassen Nach dem Abschalten des Motors die restliche Fettmengein das Lager dr cken bis das alte Fett vollst ndig ersetzt wurde Nach 1 bis 2 st ndiger Betriebszeit den Fettaustrittsstopfen wieder einsetzen falls vorhanden Automatisches Nachschmieren Es gibt verschiedene Arten von automatischen Nachschmierpatronen Allen gemeinsam ist dass sie auf den Schmiernippeln des Motors montiert werden und das Schmiermittel dann automatisch ber die Schmiernippel in das Lager gedr ckt wird Bei diesem Vorgang kommen Batterien oder Gas zum Einsatz Moderne aufwendiger gestaltete automat
3. 0 10 20 3040 50 60 70 80 90 100 von der synchronen Drehzahl Grundfos Motorhandbuch 217 10 Einschaltarten Sanftanlauf Sanftanlauf Ein Sanftanlasser ist wie der Name bereits ausdr ckt ein Ger t das f r einen sanften Anlauf des Motors sorgt Vorteile Sanftanlasser basieren auf Halbleitern Die Halbleiter reduzieren ber den Leistungskreis und einen Steuerkreis die Anfangsspannung des Motors Dadurch nimmt das Motordrenhmoment entsprechend ab W hrend der Anlaufphase erh ht der Sanftanlasser nach und nach die Motorspannung und erm glicht so dem Motor unter Last ohne das Entstehen von hohen Momenten oder Stromspitzen auf die Nenndrehzahl zu beschleunigen Sanftanlasser k nnen aber auch zum Regeln des Herunterfahrens eingesetzt werden Sie sind dabei g nstiger als Frequenzumrichter die bez glich der Einschaltart eine vergleichbare Funktionalit t bieten Nachteile SanftanlasserhabenjedochauchdieselbenNachteilewie Frequenzumrichter Sie induzieren unter Umst nden Oberschwingungsstr me in das Stromnetz die andere Ger te oder Funktionsabl ufe st ren k nnen Bei dieser Einschaltart wird der Motor w hrend der Anlaufphase mit einer geringeren Spannung ver sorgt Zun chst wird der Motor von einer ber den Sanftanlasser reduzierten Spannung gespeist die dann ber eine Rampe auf den vollen Wert ansteigt Die Spannungsreduzierung erfolgt im Sanftanlasser ber einen Phasenwinkel Bei dieser Einschalt
4. L nge des Wellenendes auf der Antriebsseite vom Wellenbund aus gemessen F r Wellenendendurchmesser lt 55 mm F r Wellenendendurchmesser 2 60 mm 0 5 mm Pa federbreite Pa federh he In Querrichtung In L ngsrichtung h11 EB Untere Wellenfl che bis Pa feder 0 2mm GA t Breite der Pa federnut in der i N9 F Antriebswelle Abstand Wellenbund Flanschfl che 0 5 mm L Festlager Antriebsseite Grundfos Motorhandbuch 73 4 Normen f r Wechselstrommotoren IEC 60072 und EN 50347 Abmessungen und Leistungen Grundfos Motorhandbuch IEC 60072 1 Messen von Toleranzen n Wird der Motor zum Austauschen der Lager zerlegt sind q P der Rundlauf des Wellenendes und die Flanschtoleranzen entsprechend der internationalen Norm IEC 60072 1 zu berpr fen Rundlaufabweichung E 2 am Wellenende bei Rundlaufabweichung am Wellenende Ber B3 Motoren Wellendurchmesser gt 10 bis 13 mm gt 18 bis 30mm gt 30 bis 50 mm gt 50 bis 80 mm gt 80 bis 120 mm Rundlauf 35 um 40 um 50 um 60 um 70 um um 0 035 mm 0 040 mm 0 050 mm 0 060 mm 0 070 mm Max Exzentrizit t der Welle bei Flanschmotoren Standardreihe Zum Messen der Rundlaufabweichung des Wellenendes den Zeiger der Messuhr in L ngsrichtung gesehen mittig an der Wellenoberfl che ansetzen Den maxima
5. 222ueesssssessnsssesenennnnnnssnsnnnnnnnnnnnnnnnenennnn 54 Normen f rdas PrufemVvonm Motorem e ke AeA A RE E EE 54 Direktes Verfahren zurMotoranalyse e o annee EE 55 tele e ere Meet Edel EUREN 55 Kons ant ege 55 lastabh ngigeVerluster eos ee ee ee 56 IEC 60034 5 Schutzarten von elektrischen Maschinen IP Code nenn 56 IEC 60034 6 Verfahren zur K hlung von elektrischen Maschinen DC Code 57 IEC 60034 7 Aufstellungsarten und Bauformen IM Code 2222000ssesnnnneenennnneneneenenneeneenennnennenennene nenn 58 ELE 58 Flanschmotor IG euwlpl bo UH Ee HE 58 Flanschmotonmit D rchgangsbohrungen a a a n a a a A A E E A A 58 Bezeichnung der Bauformen von Grundfos Normmotoren nn 59 IEC 60034 8 Anschlussbezeichnungen und Dreheinn n a E 59 Brehstrom UGEET 59 Stern Y Schaltung e aane a A A E a E E A E A 0 59 Dreieck A Schaltungen e a A ee ee ee 60 IE 6003491GerauscherenzwerteinunelektrischeiMmotorenk nenn 60 IEC 60034 11 he He VE Ee eet ue 60 IEC 60034 14 Grenzwerte der Schwingst rke f r elektrische Motoren 61 IEC 62114 Elektrische Isoliersysteme Thermische Kl ssiflkation nenn 62 IEC 60072 und EN 50347 Abmessungen und Leistungen e a E T ET 63 Bezeichnungen f r die Abtriebsseite und Nichtabtriebsseite eines Motor 64 ENT E E E E A E E E O E A E E E E E E EOE 64 Zusammenhang zwischen Baugr e Wellenende Motorleistung sowie Flanschart und Flanschgr e 65 Buchstabensymboleiu
6. y A A SCH BR e e EE e eg FER E mn T Eege gu CC eg AE We EN SE W Cem e e EL 9 Installation Ma nahmenibeit nlieferung nee e e e 178 kagernides Motorsa eene ee a EE 178 Anhebenides Motorsa oe EE 179 lesenides Mertert Gebei 179 Beki schen Uer Tele 180 Mechanische Ausgangsdaten e e eee e aee 181 leistungsdateni een ee en ee ee N 181 Datenz rzuverlassigkeit i a a ee a E EE 181 Maximal zul ssige Umgeb ngstemperaturn ee emea Ee e E E 182 Konstruktive Datem nenne seen E E EE E E EE E E E E E E den 182 Messenides lsolationswiderstandes mem a EE EE 184 A SEIN N a E E E E E E E E R E A 186 Heike Oberfl chen e ne a nee a E e ee 187 Weitere Einflussfaktoren auf die Lebensdauer der Motortsolierung 187 lagerschmier unge ee 188 Ausrichtung EE 188 Richtiges Ausrichten ee ee lee el 189 Vorgehensweise beim Ausrichten kenn es 190 Fundamentaufstellung und Schwingungsd mpfung ssssssrssrseserersresrererrsrserserrrrrerereerererrsre 192 Umgebungstemperatur und Aufstellungsh he ber NN 193 Ehl 195 wee TE see ee ee esse 197 Anti Kondensationsheizungn rennen ee ee ee ee nern sat steel 198 SchutzvorWitterungseinfiuss KEE 198 Ablaufbohrungen e reset ene ee seen 199 Korrosionsschutzen een ee en a ern ee ee see et ee es er na en besessen 199 ele Tel ET ET 199 Sonderlackierung makes ee se EE 199 Brehrichtungiundiklemmenbelesung are E E E O 200 Klemmenkasten oer 201 Ansch
7. Schwankende Spannungen Str me Frequenzschwankungen Installationsfehler Motoraufstellung und Span nungsversorgung e Langsam auftretender Temperaturanstieg durch unzureichende K hlung hohe Umgebungstemperatur Betrieb an einem hoch gelegenen Ort hohe Medientemperatur zu hohe Viskosit t des F rdermediums h ufige Einschaltungen zu hohe Massentr gheit normalerweise nicht bei Pumpen e Schnell auftretender Temperaturanstieg durch blockierten Rotor Phasenausfall Zum Schutz eines Stromkreises gegen berlast und Kurzschluss muss die Schutzeinrichtung erken nen wann eine dieser St rungszust nde auftritt Bei Auftreten einer dieser St rungen muss die Schutzeinrichtung den Stromkreis automatisch von der Spannungsversorgung trennen Eine Sicherung ist die einfachste Schutzeinrichtung die diese beiden Funktionen bietet Herk mmliche Sicherungen sind mit einem Sicherungstrenner gekoppelt der denStromkreis abschalten kann Auf den folgenden Seiten werden drei Arten von Sicherungen mit ihren Funktionen und Anwendungsbereichen vorgestellt Lasttrennschalter flinke Sicherung und tr ge Sicherung 6 Motorschutz Welche St rungen sind durch den Motorschutz abgedeckt Mangelnde K hlu Verschmutzun L1 L2 L3 Sicherungen MV l e X arunoros X ng durch u ere g des Motors Sicherungen E Sicherungstrenner Grundfos Motorhandbuch 11
8. en von sehr klei nen Leistungen bis 1 1 kW erh ltlich Motoren mit Anlaufkondensator haben einen speziellen Kondensator der in Reihe mit der Anlaufwicklung geschaltet ist Der Kondensator sorgt f r eine kleine Verz gerung zwischen dem Stromfluss in der Anlauf und Hauptwicklung Dadurch erfolgt ein verz ger ter Aufbau der Magnetisierung der Anlaufwicklung Das Ergebnis ist ein magnetisches Drehfeld das f r die Erzeugung des Drehmoments verantwortlich ist Sobald der Motor anf ngt zu drehen und langsam seine Nenndrehzahl erreicht ffnet der Anlaufschalter Der Motor l uft dann im Normalbetrieb mit Hilfe der Induktion weiter Als Anlaufschalter kann ein Fliehkraftschalter oder ein elektronischer Schalter die nen Motoren mit Anlaufkondensator besitzen ein relativ gro es Anlaufmoment das zwischen 50 bis 250 des Nennmoments liegt Deshalb eignen sie sich beson ders gut f r Verbraucher die nur schwer anlaufen wie z B F rderb nder Druckluftkompressoren und K hlschr nke 22 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch vom Nennmoment 400 Der Schaltpunkt kann variieren w Q Anlaufkondensator Anlaufkondensator und 200 Betriebskondensator Widerstands hilfsphase 100 Betriebskondensator 0 20 40 60 80 100 von der synchronen Drehzahl Funktionsdiagramm Drehmoment Drehzahlkurven der vier Hauptarten einphasiger Wechselstrommotoren Anlaufkondensator Hauptwicklung Anlauf
9. Bei Staub wird in der Regel als Oberfl chentemperatur die genaue Temperatur angegeben die ein Motor bei ung nstigen Betriebsbedingungen erreichen kann 96 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch X C 2 T1 T2 T3 X C Z ndtemperatur des Gases Y C Motortemperatur T1 T2 T3 Pumpe und Motor f r Bereiche mit explosions f higen Gasen Maximale Einteilung der Gase und D mpfe Oberfl chen temperatur C UA ll B IIC S 3 Methan Wasser a i Ammoniak stoff T2 300 C Butan Ethylen Acethylen e Kerosin B BIS Cyclohexan P Diethyl T4 135 C Ethan d T5 100 C te o Schwefel K SE kohlenstoff Temperaturklassen f r Gase Die Einteilung gilt nur f r EEx d Motoren Normen und Verfahren zum Explosionsschutz EExd EExe und ExnA Um zu verhindern dass elektrische Betriebsmittel zur Z ndquelle werden werden unterschiedliche Verfahren angewendet In der nachfolgenden Tabelle sind verschiedene Konzepte und Normen f r elek trische Ger te bei Vorhandensein von Gasen D mpfen und Nebel aufgef hrt Bei Elektromotoren werden die Z ndschutzarten d druckfeste Kapselung e erh hte Sicherheit und n nichtfunkende Ger te angewendet Auf den nach folgenden Seiten werden die drei Z ndschutzarten ausf hrlich behandelt Verwendung in ATEX Kategorie Zone Normen Code CENELEC IEC EN 6007
10. Ern lee HE 175 8 Frequenzumrichterbetrieb Frequenzumrichter Frequenzumrichter Eine Installation mit einem ber Frequenzumrichter geregelten Motor enth lt eine Reihe verschiedener Komponenten die sorgf ltig auf eine gegebene Anwendung abgestimmt sein sollten Die Komponenten einer Installation sollten deshalb immer entsprechend der vorliegenden Anwendung ausgew hlt werden Dies f ngt mit der Wahl der passenden Pumpe an F r die Pumpe ist dann ein geeigneter Motor zu w hlen Der Ausgangsfilter eines Frequenzumrichters muss auf die Volllastverh ltnisse der Pumpe ausgelegt sein und gleichzeitig zum Frequenzumrichter passen Der Frequenzumrichter wiederum muss den kompletten Leistungsbereich der Pumpe abdecken Schlie lich sind die Sicherungen und Motorschutzschalter auf den Frequenzumrichter abzustimmen Im Folgenden wird beschrieben was bei der Auswahl der Komponenten zu beachten ist Mit Hilfe eines Frequenzumrichters kann die Drehzahl eines Asynchronmotors geregelt werden Dies erfolgt durch Regeln der Ausgangsfrequenz mit der der Motor versorgt wird 162 Grundfos Motorhandbuch BE 7 Grundfos Motorhandbuch Strom netz Sicherungen Motorschutzschalter Frequenzumrichter Ausgangsfilter optional Motor Pumpe Komponenten in einer typischen Installation 8 Frequenzumrichterbetrieb i H I H Frequenzumrichter N gt OI Der Schwerpunkt des vorliegenden Abschnitts liegt z
11. Flanschmotor mit Gewindebohrungen B14 V18 Flanschmotor mit Durchgangsbohrungen B5 V1 Fu Flanschmotor B35 4 Normen f r Wechselstrommotoren IEC 60034 8 Anschlussbezeichnungen und Drehsinn Bezeichnung der Bauformen von Grundfos Normmotoren Grundfos Normmotoren sind vollst ndig geschlossene K figl ufer Induktionsmotoren mit Abmessungen gem IEC 60072 1 Grundfos verwendet die in der Tabelle auf der rechten Seite aufgef hrten Bauformbezeichnungen Motoren werden nach den iM 1001 iM 3001 iM 3601 Fu motor Flanschmotor Flanschmotor mit mit Durchgangs Gewindebohrungen bohrungen IM B3 IM B5 IM B14 beiden unterschiedlichen Codes in der Norm IEC 60034 1 benannt e Codelnach IEC 60034 7 DasistdielM Bezeichnung Abk rzung f r International Mounting die von der fr heren Norm DIN 42590 bernommen E ya ae wurde IM 3011 IM 3611 e Code Il nach IEC 60034 7 A Grundfos verwendet in seinen Dokumentationsunterlagen den Code 1 f r seine Wechselstrommotoren Dies ist die gel ufigere Bezeichnung auch au erhalb von Grundfos IEC 60034 8 Anschlussbezeichnungen Y und Drehsinn Drehstrommotoren Die Wicklungen werden nach IEC 60034 8 in Stern Y Schaltung oder in Dreieck A Schaltungangeschlossen Die Verdrahtung an der Klemmenleiste erfolgt je nach Anschlussart entsprechend den Schaltpl nen auf der rechten Seite Die Kennzeichnung der Klemmenleiste ist ebenfall
12. 5 Explosionsgesch tzte Motoren ATEX Motoren Wer ist f r die Einhaltung der in der ATEX Richtlinie definierten Anforderungen verantwortlich EX motor xx IEC60034 1EC60072 1 No 987654321 TYPE IEC132 IMB5 3 motor CL F B IP55 40kg 50Hz 380 420 655 725V 5 5kW 10 3 5 9A 1450 min Cosm 0 823 Ex Bearing D NDE 620822 C3 II 2 G EEx e II T3 tE 95 I 1 7 0 PTB xxxx ATEX xxxyyyy Grundfos Motorhandbuch 89 5 Explosionsgesch tzte Motoren ATEX Motoren Grundfos Motorhandbuch Wer ist f r die Einhaltung der in der ATEX Richtlinie definierten Anforderungen verantwortlich Der Servicemitarbeiter Servicearbeiten an explosionsgesch tzten Ger ten werden nicht von der Richtlinie 94 9 EG erfasst Dennoch m ssen die Servicemitarbeiter sicherstellen dass die f r die Produkte und Betriebsmittel geltenden Sicherheitsanforderungen auch nach Durchf hrung der Servicearbeiten weiterhin erf llt werden damit keine Gef hrdung von Ihnen ausgehen kann Benannte Stellen wie z B KEMA und PTB sind berechtigt Qualifizierungs zertifikate f r Servicemitarbeiter als Nachweis f r ihre Qualifikation auszustellen Aber auch die Service und Qualit tsabteilung des Herstellers darf im gewissen Rahmen Qualifizierungszertifikate ausstellen F r Elektromotoren sind die in der ATEX Richtlinie formulierten Anforderungen nicht neu Zuvor wurden sie bereits in der Norm IEC 60079 und in verschie denen nationalen Normen definiert S
13. 7 Lager Nicht Antriebsseite 8 Tellerfeder f r Lager 9 Wellenabdichtung Nicht Antriebsseite 10 Endabdeckung Nicht Antriebsseite 11 L fter 12 L fterabdeckung Die Produktnummern f r die Ersatzteile sind in WebCAPS angegeben 248 Grundfos Motorhandbuch Explosionszeichnung eines Motors Messungen an reparierten Motoren Wird der Motor zum Austauschen der Lager zerlegt sind der Rundlauf des Wellenendes und die Flanschtoleranzen entsprechend der internationalen Norm IEC 60072 1 zu berpr fen Rundlauf des Wellenendes Wellendurchmesser gt 10 bis 13 mm gt 18 bis 30 mm 11 Wartung Wissenswertes zur reagierenden Instandhaltung E 2 Rundlaufabweichung am Wellenende bei B3 Motoren gt 30 bis 50 mm gt 50 bis 80 mm gt 80 bis 120 mm Rundlauf 35 um 40 um um 0 035 mm 0 040 mm 50 um 60 um 70 um 0 050 mm 0 060 mm 0 070 mm Max Exzentrizit t der Welle bei Flanschmotoren Standardreihe Zum Messen der Rundlaufabweichung den Zeiger der Messuhr in L ngsrichtung gesehen mittig an der Wellenoberfl che ansetzen Den maximalen und mini malen Wert an der Messuhr nach einer langsamen Umdrehung der Welle ablesen Die Differenz zwischen den beiden abgelesenen Werten darf den in der oberen Tabelle angegebenen Wert nicht berschreiten Die berpr fung kann bei horizontal oder vertikal aufge stelltem Motor erfolg
14. AC des Elektromagnetismus sowie der Motoraufbau und das Drehmoment erl utert Magnetismus Alle Magneten haben zwei grundlegende Eigenschaften Sie ziehen ferromagnetische Metalle an wie z B Eisen und Stahl und sie richten sich immer in Nord S d Richtung aus wenn die Feldlinien nicht umgelenkt werden Eine weitere wichtige Eigenschaft von Magneten ist dass sie alle einen Nord und S dpol besitzen ungleichnamige Pole ziehen einander an gleichnamige Polen sto en einander ab Magnetische Feldlinien Das magnetische Feld die unsichtbare Kraft die f r das Verhalten der Magnete verantwortlich ist kann mit Hilfe von Feldlinien die sich vom Nordpol zum S dpol ausbreiten sichtbar gemacht werden In einigen F llen sind der Nord und S dpol jedoch nicht so einfach zu erkennen wie bei herk mmlichen Stab oder Hufeisenmagneten Dies ist besonders beim Elektromagnetismus der Fall Elektromagnetismus Wird ein elektrischer Leiter von einem elektrischen Strom durchflossen entsteht um den elektrischen Leiter herum ein Magnetfeld Diese Eigenschaft wird als Elektromagnetismus bezeichnet bei dem diesel ben physikalischen Regeln gelten wie bei dem in der Natur vorkommenden Magnetismus Das Magnetfeld bewegt sich dabei um den Leiter 8 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch Magnetfeld um einen Leiter Je gr er der Strom desto gr er das Magnetfeld Das Magnetfeld um einen elektrischen Lei
15. Die Infrarotabtastung ist ein Verfahren das beson ders gut zur Fehlerdiagnose an Motoren geeignet ist Denn mit Hilfe der Infrarotabtastung ist es m g lich Probleme im Innern des Motors zu erkennen die zu einem Temperaturanstieg f hren Dazu geh ren verschlissene Lager mangelhafte Schmierung oder Reibungsw rme von rotierenden Bauteilen Die Infrarotabtastung erm glicht das Aufsp ren und Abbilden von Hei punkten im Motor So k n nen nach dem Aufsp ren der Hei punkte rechtzeitig Ma nahmen ergriffen werden um Sch den am Motor zu verhindern In der Regel werden die thermografischen Messungen bei regul rem Betrieb unter Volllast durchgef hrt Mit Hilfe dieses Diagnoseverfahrens k nnen anstehende Reparaturen am Motor entdeckt und langfristig die Effizienz des Wartungsprogramms verbessert werden 242 Grundfos Motorhandbuch Thermografische Messung an einer Pumpe die warmes Wasser f rdert Handmessger t zur Messung von Oberfl chentemperaturen Wissenswertes zur reagierenden Instandhaltung Bei einem Motorausfall ist es wichtig das defekte Bauteil zu identifizieren und die Ausfallursache heraus zufinden Denndurcheinevorbeugendelnstandhaltung kann ein Ausfall ggf verhindert werden Ist die St rung auf ein verschlissenes bzw geschw chtes Bauteil oder eine unzureichende Wartung zur ckzuf hren sind alle hnlichen Betriebsmittel bzw Komponenten zu unter suchen damit der Fehler nicht noch einmal zu
16. In diesem Kapitel wird der Begriff Drehmoment ausf hr lich behandelt Was bedeutet Drehmoment und wof r wird das Drehmoment ben tigt Zudem werden die f r Pumpenanwendungen wichtigen Belastungsarten erl utert und beschrieben wie Motoren und F rderlast aufeinander abgestimmt werden Haben Sie schon einmal versucht die Welle einer nicht mit Fl ssigkeit gef llten Pumpe mit der Hand zu dre hen Versuchen Sie jetzt sich vorzustellen die Welle zu drehen wenn die Pumpe mit Wasser gef llt ist Sicherlich werden Sie bei diesem Gedankenspiel fest stellen dass Sie nun mehr Kraft aufwenden m ssen um das erforderliche Drehmoment aufzubringen Jetzt m ssen Sie sich nur noch vorstellen die Welle der Pumpe f r mehrere Stunden zu drehen Sie werden schneller erm den wenn Sie die mit Wasser gef llte Pumpe antreiben m ssten und Sie werden bemerken dass Sie mehr Energie ber dieselbe Zeit aufwenden m ssten als wenn die Pumpe nicht mit Wasser gef llt w re Das bedeutet in der Praxis Es wird eine gr ere Leistung ben tigt Die Leistung ist dabei ein Ma f r die innerhalb einer bestimmten Zeit aufgewendete Energie Die Leistung eines Standardmotors wird in der Regel in kW angegeben Das Drehmoment und die Leistung sind die bestimmenden Gr en eines Motors Deshalb werden wir uns in diesem Kaptitel haupts ch lich mit diesen beiden Begriffen befassen Drehmoment M istdas ProduktausKraft und Hebelarm In Europa wird das Dr
17. Manuelles Wiederschlie en Automatisches Wiederschlie en Motoren mit Schutzgrad TP 211 DG GN 3UN2 100 0C NM SI H Q Brise alle SS PEREN N ker Manuelles Wiederschlie en Automatisches Wiederschlie en S1 EIN AUS Schalter K1 Sch tz t Thermistor im Motor M Motor MV Motor berlastrelais 3UN2 100 0C Ausl seger t mit automatischem Wiederschlie en A Verst rkerrelais C Ausgangsrelais H1 LED bereit H2 LED ausgel st A1 A2 Anschluss f r Steuerspannung T1 T2 Anschluss f r Thermistorkreis d D GNUNDFOS zx die Temperatur und der Stromverbrauch normal sind Dies ist gew hrleistet wenn beide Ger te in Reihe geschaltet sind Pt100 Temperatursensor Das Pt100 ist eine Schutzeinrichtung Es ver n dert seinen Widerstand linear in Abh ngigkeit der Temperatur nderung Das Signal von einem Pt100 Temperatursensor kann zur Regelung durch einen Mikroprozessor genutzt werden um die genaue Wicklungstemperatur zu ermitteln Es kann aber auch zur berwachung der Lagertemperaturen verwendet werden Fe Motorschutzeinrichtungen Es gibtmehrere Verfahren einen Motor vor berhitzung zu sch tzen Im Folgenden werden die wichtigsten Ger te und ihre Eigenschaften zusammengefasst Externe Schutzeinrichtungen Externe Schutzeinrichtungen wi
18. PIERRE REN EDER ER Amortisationszeit Neuwickeln 1 3 Jahre Prinzipielle Darstellung der Kosten eines neu gewi ckelten Motors im Vergleich zu einem neuen Motor bei unterschiedlichen Wirkungsgraden Die Kosten f r das Neuwickeln des Motors sind von Land zu Land unterschiedlich 11 Wartung Wissenswertes zur reagierenden Instandhaltung Sicherstellen einer hochwertigen Reparatur Die folgenden drei Punkte helfen eine hochwertige Reparatur sicherzustellen 1 M gliche Reparaturwerkst tten bewerten 2 Reparaturdauer realistisch einsch tzen 3 Reparaturleistung mit der Reparaturwerkstatt abstimmen Um die in Frage kommenden Reparaturwerkst tten beurteilen zu k nnen sind einige Informatioen zusam menzutragen Am besten ist einen Termin zu vereinba ren und die Reparaturwerkstatt zu besuchen F r den Besuch ist aureichend Zeit einzuplanen Nachfolgend ist eine Liste mit Kriterien abgedruckt mit deren Hilfe die Qualit t der Reparaturwerkstatt beurteilt werden kann Qualit tsmanagementsystem Ist die Reparaturwerkstatt nach ISO 9000 zertifiziert el Werkstatteinrichtung Ist die Reparaturwerkstatt mit den erforderlichen Einrichtungen und Hilfsmitteln ausgestattet um die entspre chende Motorgr e und Motorbauart handhaben zu k nnen Pr fausr stung Pr fen welche Pr fausr stung die Reparaturwerkstatt verwendet um sicherzustellen dass die Reparatur korrekt a
19. Verluste Temperatur PIE Zeit Betriebsart S6 Ununterbrochener periodischer Betrieb mit Aussetzbelastung Betriebsart S7 Ununterbrochener perio discher Betrieb mit elektrischer Bremsung 4 Normen f r Wechselstrommotoren IEC 60034 Elektrische Toleranzen Unter den Begriff elektrische Toleranzen fallen die Kippmoment zul ssigen Toleranzen f r den Wirkungsgrad den 300 MK Leistungsfaktor Phasenwinkel die Drehzahl das 275 Anlaufmoment das Kippmoment den Anlaufstrom g 20 und das Tr gheitsmoment E 200 175 Wirkungsgrad zZ MN E 125 Maschinenleistung een 2 100 P lt 50kW 15 Une 2 75 Maschinenleistung SEH 50 P gt 50kW 10 Lyoto 25 Phasenwinkel 1 6 cos phi 0 0 10 20 3040 50 60 70 80 90 100 min 0 02 max 0 07 von der synchronen Drehzahl Schlupf Maschinenleistung ss Drehmoment Drehzahlkurve f r einen P lt 1kW Kee Wechselstrommbotor Die Toleranzen en sind in der Norm IEC 60034 1 definiert 8 4 20 P gt 1kW 15 25 vom zugesicherten Anlaufmoment Drehmoment Anlaufstrom 20 Wird bei Grundfos Motoren nicht ange geben Das Sattelmoment ist mit dem Anlaufmoment identisch Das Anlaufmoment ist das kleinste Drehmoment bei einphasigen und deiphasigen MG und MMG Motoren w hrend der Beschleunigungsphase Sattelmoment Das Sattelmoment von polumschaltbaren Motoren nach Dahlander ist kleiner als das A
20. die W rmeklasse festgelegte zul ssige Maximal temperatur nicht berschritten Enstspricht die Spannungsversorgung den Verh ltnissen des Grenz bereichs von Zone A so f llt der Temperaturanstieg um ca 10 K h her als der Nenntemperaturanstieg aus 50 Hz 60 Hz 220 240 V 5 220 277 V 5 380 415 V 5 380 440 V 5 380 415 V 5 380 480 V 5 660 690 V 5 660 690 V 5 Grundfos Motorhandbuch 203 9 Installation Spannungs und Frequenzschwankungen w hrend des Betriebs Erkennen von Spannungs und oder Stromasymmetrien Der Grund f r Spannungs und Stromasymmetrien liegt h ufig in der Netzversorgung oder im Motor selbst Die Netzversorgung kann entweder eine Asymmetrie zwischen den Phasen oder eine Verzerrung aufweisen Die Asymmetrie zwischen den Phasen kann mit Hilfe eines Voltmeters aufgedeckt werden Eine Spannungsverzerrung hingegen kann nicht mit Hilfe eines Voltmeters erkannt werden weil sich die Effektivwerte nicht zwangsl ufig ndern H ufig liegt der Fehler in diesem Fall im Motor Eine Drehpr fung mit ver nderten Phasen gibt Aufschlussdar ber obderFehlerineinerMotorwicklung oder der Netzversorgung zu suchen ist Dazu werden die Phasen so getauscht dass der Motor immer in dieselbe Richtung dreht F r jeden Rotationsdurchlauf sind dann die Phasenstr me zu notieren ndert sich der w hrend der Drehpr fung gemessene H chststrom mit dem Phasentausch lie
21. die durch Informationen zum Anschluss erg nzt wird Die Baugr e wird bei beiden Normenausf hrungen IEC und NEMA als H henabstand zwischen dem unteren Ende des Fu es und der Mittellinie der Welle angegeben Bei Motoren ohne Fu wird eine H he angesetzt die sich ergibt wenn der Motor mit einem Fu ausgestattet w re Die Baugr e wird somit auf Basis eines Fu motors der Bauform B3 ermittelt Bei Motoren mit einem anderen IM Code wie z B B5 wird bei der Angabe der Baugr e so getan als w re ein Fu vorhanden Die Buchstabenkennung die der Baugr e folgt S small klein M medium mittelgro oder L large gro gibt den Abstand zwischen den im Fu angeordneten Bohrungen an 4 Normen f r Weeckteistiemwtarderen IEC 60072 und EN 50347 Abmessungen und Leistungen Baugr e gt Beispiel 1 Beispiel 2 100mm 4 IEC 100L IEC H he in mm gefolgt von einem Buchstaben der den L ngsabstand zwischen den Bohrungen im Fu in Abh ngigkeit der Motorgr e angibt S small klein M medium mittel L large gro Abstand zwischen den Bohrungen NEMA F r kleine Motoren bis ca 1 PS H he in Zoll x 16 F r mittelgro e Motoren ab ca 1 PS H he in Zoll x 4 gefolgt von einem oder zwei Ziffern die den Abstand zwi schen den Bohrungen im Fu in Form eines Codes angeben Durchmesser des Wellenendes inmm FT Flansch mit Gewindebohrungen FF
22. die schnell genug ausl sen um ein Durchbrennen der Anlaufwicklung zu verhindern Motoren mit Widerstandshilfsphase sind bestens geeignet f r kleine Schleifmaschinen L fter und andere Anwendungen mit geringen Anforderungen an das Anlaufmoment und die Leistung wobei der 24 Grundfos Motorhandbuch Leistungsbereich bei ca 0 06 bis 0 25 kW liegen sollte Sie sind nicht geeignet f r Anwendungen die ein hohes Drehmoment oder eine hohe Zahl an Lastwechseln erfordern Einphasenmotoren mit Betriebskondensator WieesderNamebereitsausdr ckt besitzenMotorenmit einem BetriebskondensatoreinenmitderHilfswicklung in Reihe geschalteten Betriebskondensator der w h rend des Betriebs permanent mit der Hilfswicklung ver bunden bleibt Sie haben somit keinen Anlaufschalter oder Kondensator der nur zum Anlaufen genutzt wird Damit wird die Anlaufwicklung zur Hilfswicklung wenn der Motor seine Betriebsdrehzahl erreicht hat Bedingt durch die Konstruktion des Motors mit Betriebskondensator kann dieser nicht denselben Anfangsschwung liefern wie Motoren mit getrennten Kondensatoren Sein Anlaufmoment ist ziemlich gering und liegt zwischen 30 bis 90 der Nennlast so dass dieser Motor nicht f r Anwendungen einge setzt werden kann die nur schwer anlaufen Dieser Nachteil wird jedoch ausgeglichen durch seinen nied rigen Anlaufstrom der in der Regel nur 200 der Nennstrombelastung betr gt Damit ist dieser Motor besonders gut geeignet f
23. hlen der richtigen Pumpe oder des richtigen Motors f r explosionsgef hrliche Gase Temperatureinteilung Die Selbstentz ndungstemperatur ist die Temperatur bei der sich ein Gas pl tzlich ohne weitere Z ndquelle entz ndet Trifft eine explosionsf hige Atmosph re auf hei e Oberfl chen kommt es mit hoher Wahrscheinlichkeit zu einer Selbstentz ndung Die nachfolgende Tabelle zeigt die Einteilung in Temperaturklassen Die Temperaturklassen geben an welche maximale Oberfl chentemperatur ein Bauteil eines elektrischen Betriebsmittels bei Normalbetrieb erreichen kann Bei der Angabe der maximalen Oberfl chentemperatur wird in der Regel von einer Umgebungstemperatur von 40 C ausgegangen Die Temperaturklasseneinteilung der Betriebsmittel steht in Beziehung zur Selbstent z ndungstemperatur von Gasen Mit Festlegung der Temperaturklasse f llt die Entscheidung ber die Verwendung des Betriebsmittels in Bereichen mit explosionsf higer Atmosph re In der nachfolgenden Tabelle ist der Zusammenhang zwischen der Temperatureinteilung und den verschie denen Gasarten aufgef hrt die den Explosionsgruppen II A II B oder II C zugeordnet sind Im BezugaufdieEExd Motorenistdie Temperaturklasse ein Ma f r die maximale Oberfl chentemperatur des Motors In Verbindung mit EExe und EnA Motoren wird mit der Temperaturklasse die Temperatur beschrieben die von den inneren und u eren Oberfl chen eines Motors angenommen werden kann
24. nglich D g sind Ist dies nicht der Fall sind die Messpunkte an bei E gt den Enden des zug nglichen Wellenendes zu nehmen Dann wird die Paralellit t proportional zur gesamten L nge der Welle berechnet Grundfos Motorhandbuch 75 4 Normen f r Wechselstrommotoren IEC 60072 1 Messen von Toleranzen Parallelit t zwischen Pa federnut und Wellenachse Die Toleranz f r die Parallelit t ist in der nachfolgenden Tabelle angegeben Die Parallelit t der Pa federnut zur Wellenachse ist definiert als die max zul ssige Abweichung zwischen der tats chlichen Mittellinie der Pa federnut in L ngsrichtung und der theore tischen tats chlichen Mittellinie der Pa federnut in L ngsrichtung die mit der Mittellinie der Welle zusam menf llt siehe die Abbildung auf der rechten Seite Der Abstand zwischen den beiden L ngsfl chen der an den beiden Enden der nutzbaren L nge der Pa federnut gemessen wird muss innerhalb der in der nachfol genden Tabelle aufgef hrten Werte liegen Nennma EB Max Abweichung von der theore EC in mm tischen Lage an den beiden Enden von EB EC in mm lt 100 lt 0 05 gt 100 lt 0 0005 EB EC Seitlicher Versatz der Pa federnut Die Toleranz f r den seitlichen Versatz der Pa federnut betr gt 0 1 mm Der seitliche Versatz der Pa federnut ist definiert als die gr te Abweichung an jedem Punkt entlang der nutzbaren L nge der Pa federnut Diese A
25. r den Ausfall von Lagern ist Die zweith ufigste Ausfallursache ist Verschmutzung Wegen externer Faktoren erreichen weniger als 1 die Betriebsdauer die sie unter optima len Bedingungen h tten erreichen k nnen Bei Ausfall eines Lagers ist es h ufig schwierig die genaue Ausfallursache zu erkennen Die h ufigsten Ausfallursachen von Lagern die in Pumpenmotoren eingesetzt werden sind e normaler Verschlei e verringerte oder keine Schmierung e zu hohe Umgebungstemperatur e berlastung der Pumpe e Korrosion e Lagerstr me bei Frequenzumrichterbetrieb e Ausrichtungsfehler e Transportsch den e Schwingungen 7 Motorlager Lagersch den Ausfallursachen bei W lzlagern D Transportschaden D Einbaufehler EI Schmiermittel verschmutzt E Falsche Lagerwahl bei bekannter Belastung und Drehzahl 20 E Lauffl che verschmutzt Schmierfehler unzureichende ungeeignete oder zu alte Fettf llung 30 40 50 Prozent Ausfallursachen bei W lzlagern Nur 1 aller W lzlager erreichen die erwartete Lebensdauer Grundfos Motorhandbuch 155 60 7 Motorlager Grundfos Motorhandbuch Motorlager f r Hochdruckpumpen Motorlager f r Hochdruckpumpen Auch Hochdruckpumpen geh ren zum Produkt sortiment von Grundfos Der Unterschied zwischen NDE einer Hochdruck und einer Standardpumpe ist dass Rillenkugel die Laufradeinheit in der Hochdruckpumpe umgekehrt lager als herum eingebaut wird um die Gle
26. r die Antriebsseite ein Rillenkugellager mit der Radialluft C3 oder C4 gew hlt werden sollte ist abh ngig vom Pumpentyp C4 Lager besitzen eine h here Tragf higkeit in Verbindung mit Axialkr ften und sind weniger empfindlich gegen ber Temperaturunterschieden Lager mit einem Radialluftspalt C3 hingegen k nnen die auftretenden Axialkr fte aufnehmen wenn die Pumpen eine Axialschubentlastung besitzen oder nur kurzzeitig laufen und dann l ngere Zeit stillstehen Herstellerempfehlungen Lager sind immer entsprechend der Vorgaben des Herstellers einzubauen Dabei sind auch die Durchmessertoleranzen Rundlaufgenauigkeit und Winkelabweichung zu beachten Nachschmieren Das Nachschmieren der Lager ist bei Motoren ab ca 11 kW m glich Kleinere Motoren sind mit lebens dauergeschmierten Lagern ausger stet die nicht nach geschmiert werden m ssen Lagerbauart und empohlene Radialluft Antriebsseite Nicht Antriebsseite LM LP NM NP Mittlere bis hohe Kr fte CR max 3 kW TP Haupts chlich u ere Zugkraft Rillenkugellager C4 als Festlager Rillenkugellager C3 Niederdruck am Wellenende Hohe u ere Zugkr fte am R CR ab 4 kW Schr gkugellager als Festlager Rillenkugellager C3 Mittlere Kr fte Haupts chlich Pumpentyp K IS CG u ere Zugkraft am Wellenende zum Teil Rillenkugellager C3 als Festlager Rillenkugellager C3 Axialschubentlastung in der Pumpe Kleine Kr fte NK CPH Kupplung Ril
27. ssigen Grenzwerts liegt kann folgende Bezugstemperatur als Richtwert ange nommen werden Der tats chliche Anstieg der Wicklungstemperatur betr gt 15 K e F r Motoren die f r den Betrieb in Spannungsnetzen von z B 380 bis 420 V bestimmt sind ist die Einordnung entsprechend der in Europa geltenden Spannung von 400 V vorzunehmen e Um ein repr sentatives Pr fergebnis der Reibungs und Wirbelverluste zu erhalten sind die Pr fungen nach dem Stand der Technik und mit ausreichend geschmierten Lagern durchzuf hren Ist der Motor mit Dichtungsringen ausger stet sind diese vor der Pr fung zu entfernen e F r die Pr fungen bei 3 4 Last und Volllast ist die selbe Bezugstemperatur Wicklungstemperatur zu verwenden 80 Grundfos Motorhandbuch DIN 44082 Eigenschaften von Thermistoren Der Widerstand des Thermistors steigt sofort an sobald die Ausl setemperatur erreicht wird Der Thermistor ist an einen Steuerkreis anzuschlie en der die Widerstand nderung in ein Steuersignal umwan deln kann mit dem die Netzversorgung zum Motor unterbrochen werden kann Funktionsprinzip eines Thermistors Die wichtigsten Werte zum Widerstands Temperaturverhalten von f r den Motorschutz bestimmte Sensoren sind in der DIN 44081 und DIN 44082 definiert Die aus der DIN entnommene Kurve auf der rechten Seite zeigt den Widerstand eines Thermistorsensors in Abh ngigkeit der Temperatur Der Thermistor bietet im Vergleich zum PTO
28. und Betriebskondensator sind die leitsungst rksten Einphasenmotoren Sie k n nen f r recht anpruchsvolle Anwendungen einge setzt werden wie z B Hochdruck Wasserpumpen Vakuumpumpen und andere Anwendungen mit hohem Drehmomentbedarf Die Leistung dieser Motoren betr gt in der Regel 1 1 bis 11 kW vom Nennmoment 2 Einphasige Motoren Grundausf hrungen einphasiger Induktionsmotoren Anlaufkondensator Betriebskondensator Hauptwicklung Anlaufwicklung Motor mit Anlaufkondensator und Betriebskondensator 0 20 40 60 80 100 von der synchronen Drehzahl Schaltbild und Drehmoment Drehzahlkurve eines Motors mit Anlauf und Betriebskondensator Grundfos Motorhandbuch 23 2 Einphasige Motoren Grundfos Motorhandbuch Grundausf hrungen einphasiger Induktionsmotoren Einphasenmotoren mit Widerstandshilfsphase Dieser Motorentyp wird auch als Motor mit geteil ter Wicklung bezeichnet Diese Motoren sind in der Regel g nstiger als andere in der Industrie eingesetzte Schalter Einphasenmotoren unterliegen im Hinblick auf die Leistung aber auch gewissen Einschr nkungen Hauptwicklung Anlaufwicklung Die Anlaufvorrichtung dieses Motors besteht aus zwei getrennten Wicklungen im Stator Eine davon wird ausschlie lich zum Anlaufen genutzt und ist mit einem Draht mit d nnerem Querschnitt gewickelt der somit ber einen entsprechend h heren elektrischen Widerstand verf gt als die Hauptwickl
29. v GNUNDFOS zx Aufgabe und Funktion von berlastrelais berlastrelais e erm glichen f r den Motor unsch dliche zeit weise auftretende berlast z B w hrend des Motoranlaufs ohne Unterbrechen des Stromkreises zu bew ltigen ffnen beim Ausl sen einen Motorstromkreis wenn der Strom die Grenzwerte bersteigt und so den Motor besch digen k nnte e werden nach Beenden des berlastzustands auto matisch oder manuell zur ckgesetzt In den IEC und NEMA Normen sind die Ausl seklassen auch f r berlastrelais angegeben Bezeichnung von Ausl seklassen Grunds tzlich reagieren berlastrelais auf berlastbedingungenentsprechendihrerAusl sekurve Unabh ngig von der Produktausf hrung nach NEMA oder IEC geben die Ausl seklassen die Zeitspanne vom Auftreten der berlast bis zum ffnen des Relais an Die gebr uchlichsten Klassen sind 10 20 und 30 Die Zahl bezieht sich dabei auf die Zeit die bis zum Ausl sen des Relais verstreicht Ein berlastrelais der Klasse 10 l st bei 600 des Volllaststroms inner halb von 10 Sekunden oder weniger aus Bei einem berlastrelais der Klasse 20 sind es 20 Sekunden oder weniger und bei einem berlastrelais der Klasse 30 betr gt die Ausl szeit 30 Sekunden oder weniger Die Steigung der Ausl sekurve ist abh ngig von der Motorschutzklasse IEC Motoren werden in der Regel an die Anwendung angepasst f r die sie ausgelegt sind Das bedeutet dass das berlastre
30. 142 Abdichtungen ass ee ee ee ante 142 WasistbeimiEinbauvonilagerniz lbeachten e a a a EE 143 ta EI 143 lees EU 143 Axiale Lagertragf higkeit in Abh ngigkeit der Lagerluft 2ceessssssnnseeeenennennnnnerennnen 143 Betriebslagerl uf ne ee E 144 hlerstellerempfehlungene man EE 144 Nachschmierene nee ers E EE 144 Abschatzeniderlagerlebensda TEE 145 Lo oder nominelle Lebensdauer ee 145 F oder Fettgebrauchsdauer mses eneee eege Eeeg EEN EES EE EES EES EE ER 146 Berechnen derlagerlebensdauenl ensure nennen ern nee een nennen 147 a Korrekturfaktor f r die Ausfallwahrscheinlichkeit 2 2 0 20 0 0 u en 147 a Koalrekt rtakter f ndie Weikstolfeipenschaftene er een 147 SEET 147 EN DS nee tege 147 BZdynamischlaquivalenteiBelastunge a 147 kagerbelastungibeimrAntrei benjeine num per 148 EE ee ee N LE Eee 148 LEE ee 148 Dynamisch quivalente Lagerbelastung von einreihigen Rillenkugellagemm 149 Dynamisch quivalente Lagerbelastung von einreihigen Schr gkugellagern sesesresusrsrsrrrrrersrerererreses 149 Allgemeine Schmierregeln im Hinblick auf die Lagerlebensdauer anuenesuesususruserrrerererrerererrsrrresrrres 150 Berechnungsbeispiell arena ee ee 150 Berechnungsbeispiel2 en ee see nee en ee De ee res der 152 lee El ee 154 Eagersch den ren ae EE 155 Motorlagerf rkklochdruckpumpen re ee ee ee 156 Sonderlagerf rMotoreneereeesee een see een ee een lee en see seele ee ee nee nee 156 Kgl Kl E 157 V
31. 3 286 7 2874 2826 lt 826 child 5 4 287 6 88 3 284 2 lt 84 2 287 5 gt 87 5 e Reduzieren der Anzahl der Motoren innerhalb der 75 55 2886 289 2 285 7 lt 85 7 288 5 2895 niedrigsten Effizienzklasse EFF3 10 75 2895 001 287 0 lt 87 0 2895 289 5 e Bereitstellen von statistischen Daten der j hrlich 15 11 2905 291 0 288 4 884 gt 902 gt 91 0 get tigten Verk ufe von Motoren in den CEMEP 20 15 2913 2918 289 4 894 90 2 291 0 Staaten 25 18 5 gt 91 8 292 2 gt 90 0 lt 90 0 291 0 292 4 30 22 292 2 292 6 290 5 lt 90 5 gt 91 0 gt 92 4 Ermittlung des Motorwirkungsgrads nach 20 30 2929 2932 2914 lt 914 2917 2930 CEMEP 50 37 2933 293 6 292 0 lt 92 0 292 4 gt 93 0 Der Motorwirkungsgrad wird auf Basis des Verfahrens 60 45 293 7 293 9 2925 lt 92 5 293 5 293 6 zur Aufsummierung der Verluste nach EN 60034 2 75 55 2940 294 2 293 0 lt 93 0 293 0 294 1 einschlie lich A1 1996 und A2 1996 sowie dem im 100 75 294 6 2947 293 6 lt 93 6 293 6 2945 Folgenden n her beschriebenen Anhang A ermittelt 125 90 295 0 295 0 2939 lt 93 9 2945 294 5 e Die Toleranzen m ssen der EN 60034 1 A1 1997 150 110 294 5 295 0 entsprechen 200 150 295 0 295 0 e Bei Motoren mit Thermoschutz wo der Anstieg der Wicklungstemperatur im Normalbetrieb 10 K unterhalb des zul
32. 70 80 90 100 von der synchronen Drehzahl 600 500 400 300 200 Re 1 0 0 10 20 3040 50 60 70 80 90 100 von der synchronen Drehzahl vom Nennstrom Grundfos Motorhandbuch 219 10 Einschaltarten Grundfos Motorhandbuch Hochlaufzeiten Zusammenfassung Hochlaufzeiten Bei den Einschaltarten die den Anlaufstrom reduzie ren darf die Hochlaufzeit nicht zu lang sein Denn lange Hochlaufzeiten bedeuten eine unn tige Erw rmung der Wicklungen Zusammenfassung Das Hauptziel aller Einschaltarten ist den Drehmomentverlauf an die mechanische Last anzu passen und gleichzeitig daf r zu sorgen dass das Versorgungsnetz durch die zwangsl ufig auftretenden Stromspitzen nicht zu stark belastet wird Dabei gibt es viele verschiedene Einschaltarten die unterschiedliche Eigenschaften besitzen In der nachfolgenden Tabelle sind die Haupteigenschaften der am h ufigsten ver wendeten Einschaltarten zusammengefasst Einschaltart Vorteile Nachteile Einfach und kosteng nstig Sicherer Anlauf Hoher Anlaufstrom H chstm gliches Anlaufmoment Reduzierung des Anlaufstroms um Faktor 3 Hohe Stromst e beim Umschalten von Stern auf Dreieck Nicht geeignet f r Anwendungen mit kleinem Tr gheitsmoment Reduziertes Anlaufmoment Reduzierung des Anlaufstroms um u Dabei istu Auftreten von Stromst en beim die Spannungsabnahme z B 60 0 60 Umschalten von reduzierter auf die volle Spannung Red
33. 9 EN 60034 9 Drehende elektrische Maschinen Teil 9 Ger uschgrenzwerte IEC 60034 11 Thermischer Schutz IEC 60034 12 EN 60034 12 Drehende elektrische Maschinen Teil 12 Anlaufverhalten von Drehstrommotoren mit K figl ufer ausgenommen polumschaltbare Motoren Drehende elektrische Maschinen Teil 14 Mechanische Schwingungen von IEC 60034 14 EN 60034 14 bestimmten Maschinen mit einer Achsh he von 56 mm und h her Messung Bewertung und Grenzwerte der Schwingst rke IEC 60038 IEC Standardspannungen Drehstromasynchronmotoren f r den Allgemeingebrauch mit standardisierten IEC 60072 1 EN 50347 Abmessungen und Leistungen Teil 1 Baugr en 56 bis 400 und Flanschgr en 55 bis 1080 IEC 62114 Elektrische Isoliersysteme Thermische Klassifizierung Schutzarten durch Geh use f r elektrische Betriebsmittel Ausr stung gegen gt EN 50102 3 lt u ere mechanische Beanspruchungen IK Code Drehstromasynchronmotoren f r den Allgemeingebrauch mit standardisierten IEC 60072 1 EN 50347 Abmessungen und Leistungen Baugr en 56 bis 315 und Flanschgr en 65 bis 740 Weitere Normen DIN 51825 Schmierstoffe Schmierfette K Einteilung und Anforderungen 1990 08 DIN 44082 Temperaturabh ngige Widerst nde Drillings Kaltleiter Thermischer Maschinenschutz klimatische Anwendungsklasse HFF 1985 06 ISO 2409 EN ISO 2409 Beschichtungsstoffe Gitterschnittpr fung Akustik Bestimmung der Schallleistungspegel von Ger uschquellen a
34. Anwendungen montiert sind Fu motor Diese Motorbauform wird ber F e mit Durchgangsbohrungen in die Anwendung eingebaut Der Fu kann entweder im Motorgeh use integriert in der Regel bei Motoren aus Grauguss oder abnehmbar in der Regel bei Statorgeh usen aus Aluminium sein Flanschmotor mit Gewindebohrungen Diese Motorbauform wird mit Hilfe von Schrauben die in den antriebsseitigen Flansch geschraubt wer den mit der anzutreibenden Maschine verbunden Am Flansch der sich auf der Antriebsseite befindet sind Gewindebohrungen genormter Gr e auf einem genormten Lochkreisdurchmesser angeordnet Flanschmotor mit Durchgangsbohrungen Diese Motorbauform wird mit Hilfe von Schrauben die durch den antriebsseitigen Flansch hindurchge hen mit der anzutreibenden Maschine verbunden Der Durchmesser der Durchgangsbohrungen im Flansch ist genauso wie der Lochkreisdurchmesser genormt Fu Flanschmotor Die oben aufgef hrten Motorbauformen k nnen in unterschiedlicher Weise kombiniert werden e vertikal oder horizontal e mit einem in unterschiedliche Richtungen zei gendem Wellenende e mit einem in unterschiedliche Richtungen angeord neten Fu Die Kombinationen sind durch unterschiedliche Bauformbezeichnungen gekennzeichnet die in der Norm IEC 60034 7 durch Codes definiert sind 58 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch Baugr e s lt Abstand zwischen den Bohrungen Fu motor B3
35. Der Mindestisolationswiderstand R wird berechnet indem die Nennspannung U mit dem konstanten Wert 0 5 Megaohm kV multipliziert wird Beispiel Betr gt die Nennspannung 690 V 0 69 kV dann ergibt sich der Mindestisolationswiderstand zu 0 69 kV x 0 5 Megaohm kV 0 35 Megaohm Messverfahren Zum Messen des Mindestisolationswiderstands der Wicklung gegen Masse wird eine Spannung von 500 V DC angelegt Die Wicklungstemperatur sollte dabei 25 C 15 C betragen Der maximale Isolationswiderstand wird ebenfalls bei einer Spannung von 500 V DC zwischen den Wicklungen und je nach Motortyp und Wirkungsgrad bei einer Betriebstemperatur von 80 120 C gemes sen Bewertung Ist der Isolationswiderstand eines neuen gereinigten oder reparierten Motors der l ngere Zeit gelagert worden ist kleiner als 10 Megaohm kann es daran liegen dass die Wicklungen feucht geworden sind und getrocknet werden m ssen Bei Motoren mit hoher Laufleistung kann der Min destisolationswiderstand unter einen kritischen Wert sinken Solange der gemessene Wert nicht unter dem berechneten Wert des Mindestiso lationswiderstandes liegt kann der Motor weiter betrieben werden Ist der Messwert jedoch klei ner als der Rechenwert ist der Motor sofort au er Betrieb zu nehmen damit keine Personen durch den hohen Ableitstrom gef hrdet bzw verletzt werden 9 Installation Ma nahmen bei Anlieferung Grundfos Motorhandbuch 185 9 Installation Grundfos Mot
36. Drehzahl von 3000 min genauso wie der Stator Magnetfluss Funktionsweise Schritt 3 von 3 Erzeugen des Drehmoments Durch die Richtung S des Rotor Magnet flusses werden zwei Magnetpole gebildet Durch die Richtung des N Zi Stator Magnetflusses I u werden ebenfalls zwei V Magnetpole gebildet AJ Durch die gegenseitige Anziehung des Rotor Nordpols und des Stator S dpols entsteht eine Kraft zwischena dem Stator und dem Rotor Diese Kraft ist verantwortlich f r das Motordrehmoment das f r die Rotation des Rotors sorgt Stator Der Stator bildet den feststehenden elektrischen Teil des Motors Erenth lteine Anzahlan Wicklungen deren Polarit t sich laufend ndert sobald ein Wechselstrom AC angelegt wird Dadurch wird das resultierende Magnetfeld des Stators in Rotation versetzt Alle Statoren sind in einem Rahmen oder Geh use eingebaut Das Statorgeh use der Grundfos Motoren wird bei Motoren bis 22 kW haupts chlich aus Aluminium gefertigt w hrend das Statorgeh use der gr eren Grundfos Motoren aus Grauguss besteht Der Stator selbst wird in das Statorgeh use eingebaut Er besteht aus d nnen geschichteten Blechpaketen die mit isoliertem Draht umwickelt sind Der Kern umfasst Hunderte von diesen Blechpaketen Wird eine Spannung angelegt flie t ein Wechselstrom durch die Wicklungen der ein elektromagnetisches Feld entlang der Rotor Leiterschleifen aufbaut Der Wechselstrom AC sorgt
37. Grundfos Motorhandbuch i d Z g M H 2 Die Explosion tritt im Innern des Motors auf Die Explosionsgase werden ber die flammenhemmenden Spalte nach au en gef hrt Die Temperaturklassen f r die flammengesch tzten EExd Motoren gelten nur f r die u eren Oberfl chen Flammenhemmender Spalt Typische Anwendungen f r gekapselte Motoren Am h ufigsten werden gekapselte Motoren in Verbindung mit Pumpen L ftern Gebl sen Brechern F rderanlagen M hlen Kr nen und in anderen Anwendungen eingesetzt bei denen die anzutrei benden Ger te in Bereichen aufgestellt sind die die Verwendung eines gekapselten Motors erfordern Bei einigen Anwendungen kann der Motor zwei Z ndschutzarten besitzen Die Z ndschutzart d f r das Statorgeh use und die Z ndschutzart e f r den Klemmenkasten In diesem Fall ist der Motor mit de gekennzeichnet Der einzige Unterschied zwischen einem EExde und einem EExd gekennzeichneten Motor besteht somit in der Gestaltung der Klemmen und des Klemmenkastens Bei einem Klemmenkasten der mit Klemmenleisten mit erh hter Sicherheit ausger stet ist wird jede Art von Z ndquelle wie z B Funken und berm ige Erw rmung unterbunden Die Haupteigenschaften von EExde Motoren sind e Komponenten des Klemmenkastens sowie Verbind ungen und Kabel sind sicher zu befestigen um ein Anschlagen an andere Bauteile zu verhindern e Verwenden von speziellen Klemm
38. Hochspannungspr fung wird eine hohe Spannung Wechselspannung 50 Hz oder 60 Hz zwischen allen Phasen und Masse angelegt und der Ableitstrom gemessen Gem der entsprechenden Norm muss folgende Pr fspannung f r Motoren mit einer Leistung von P2 lt 10000 kW eine Minute lang anliegen 1000V 2 U U ist die maximale Motornennspannung Die Pr fspannung muss jedoch mindestens 1500 V betragen In der Serienfertigung von Motoren bis 5 kW kann der 1 min tige Test durch einen 1 Sekunden Test ersetzt werden wobei die Pr fspannung um weitere 20 erh ht wird Erdungspr fung Das Ziel der Erdungspr fung ist die berpr fung der Erdungsklemmenverbindung zur Masse Der Widerstand darf dabei 0 1 Q nicht berschreiten 4 Nor men f r Wechselstrommotoren IEC 60034 3 MOT MG 90SA2 24FF165 C2 50 Hz Eff 82 P2 1 50 _kWIN08580790 U_220 240D 380 415Y um 5 90 3 40 max 50 3 75 O 85807906 lp d en 289 ELE IEAG GE DE 63052 2 G 0 min cos 0 85 0 79 Ol amp E O C4 NDE 6205 2Z C3 RUNDFOS X Ge Motornennspannung Grundfos Motorhandbuch 53 4 Normen f r Wechselstrommotoren IEC 60034 2 Ermittlung der Verluste und des Wirkungsgrads Grundfos Motorhandbuch IEC 60034 2 Ermittlung der Verluste und des Wirkungsgrads F r die berpr fung von elektrischen Maschinen gibt es weltweit mehrere Normen F r Induktionsmotoren sind die drei wichtigsten
39. Hz und 60 Hz Hocheffizienzmotoren CEMEP gilt f r 50 Hz Motoren und EPAct f r 60 Hz Motoren Von CEMEP erfasste Motoren e Vollst ndig geschlossene l ftergek hlte dreipha sige K figl ufer Induktionsmotoren in der Regel in der Schutzart IP 54 oder IP 55 e Motoren von 1 1 kW bis 90 kW e 2 und 4 polige Motoren Nennspannung 400 V e 50 Hz Motoren e F r Dauerbetrieb S1 e Standardausf hrung Ausf hrung N nach EN 600 34 12 Nicht von CEMEP erfasste Motoren e Bestimmte Drehstrommotoren e Explosiongesch tzte Motoren e Bremsmotoren e Einphasenmotoren 4 Normen f r Wechselstrommotoren Normen zur Energieeffizienz DUE Grundfos Motorhandbuch 79 4 Normen f r Wechselstrommotoren Grundfos Motorhandbuch Normen zur Energieeffizienz CEMEP Verpflichtung Motorhersteller die sich zur Einhaltung der in der pe kW Wirkungsgrad CEMEP Vereinbarung aufgef hrten Anforderungen CEMEP EPAct entschieden haben sind folgende Verpflichtung ein SET 2 A polig 2 polig A polig gegangen EFF1 EFF1 EFF2 EFF3 e Einteilung ihrer Motoren in eine der drei 1 0 275 5 2825 Effizienzklassen EFF 1 EFF 2 oder EFF 3 15 L1 2828 2838 2762 762 2825 2840 e Angabe des Motorwirkungsgrads in Prozent bei 2 15 2841 2850 2785 lt 785 2840 2840 Volllast und 3 4 Last in den Katalogunterlagen 3 22 2856 2864 2810 lt 810 2855 2875 e Angabe der Effizienzklasse auf dem Motortypens
40. Imax 6 50 3 75 A n 2860 2890 min icos 0 85 0 79 CLF_ IP 55 0346 DE 6305 2Z 04 NDE 6205 22 03 85807906 gt Made in Hungary C EG Strom 3 MOT MG 90SA2 24FF165 C2 P2 1 50 kWIN085807906 50 Hz U 220 240D 380 415Y Pz 1 50 kW No85807906 50 HZ 5 220 2400 380 415V l n 5 90 3 40 Imax 6 50 3 75 Eff 82 l n 5 90 3 40 Imax6 50 3 75 Eff 82 n 2860 2890 min cos 0 85 0 79 n 2860 2890 min CLF _ IP 55 0346 CLF_ IP 55 DE 6305 2Z 04 NDE 6205 22 03 Made mm Hungary EES Typenbezeichnung DE 6305 2Z 04 NDE 6205 22 03 Made in Hungary ar Phasenwinkel cos d auch cos 9 Mechanische Ausgangsdaten kW oder PS Die mechanische Motornennleistung wird in kW oder PS angegeben Sie informiert dar ber ob der Motor daszum Antreiben der Lasterforderliche Drenmoment bei Nenndrehzahl aufbringen kann Nenndrehzahl Die Nenndrehzahl ist die Drehzahl bei der das Nennmoment bzw die Motornennleistung abgegeben wird In der Regel wird die Nenndrehzahl in U min ange geben Sie wird manchmal auch als Schlupfdrehzahl oder tats chliche Rotordrehzahl bezeichnet Leistungsdaten Wirkungsgrad Der Wirkungsgrad ist definiert als das Verh ltnis von Ausgangsleistung zur Eingangsleistung mal 100 Der Wert wird in Prozent angegeben Der Wirkungsgrad wird vom Hersteller innerhalb eines bestimm
41. Magnetismus Der Vorteil eines Magnetfelds das von einer strom durchflossenen Spule erzeugt wird besteht zum einen in seiner St rke aber auch in der M glichkeit seine Polarit t durch Umkehren der Stromdurchflussrichtung zu ndern Genau diese Eigenschaft die beiden Pole umpolen zu k nnen wird zur Erzeugung der mecha nischen Energie genutzt Im Folgenden wird dieses Funktionsprinzip kurz beschrieben Gegens tze ziehen sich an Gleichnamige Pole sto en einander ab w hrend sich ungleichnamige Pole gegenseitig anziehen Dieses Verhalten wird zur Erzeugung einer konstanten Drehbewegung des Rotors genutzt indem die Polarit t im Stator laufend ge ndert wird Der Rotor kann dabei als Magnet angesehen werden der im Stator drehbar angeordnet ist Die Rotation erfolgt in eine Richtung und diese Drehbewegung wird auf die Welle bertra Durch eine Umkehr der Stromdurchflussrichtung gen Auf diese Weise wird der Magnetismus genutzt kann die Polarit t der Pole ge ndert werden um elektrische Energie in mechanische Energie umzu wandeln AASS INN run 10 Grundfos Motorhandbuch Umpolung durch Wechselstrom Die magnetische Polarit twirddurchden Wechselstrom AC laufend umgekehrt In einem sp teren Abschnitt wird der im Stator rotierende Magnet durch einen Rotor ersetzt der mit Hilfe der Induktion in Drehung versetzt wird Dabei spielt der Wechselstrom eine wichtige Rolle der deshalb hier kurz erl utert werd
42. Motoren entsprechen der Norm EN 50347 a GA gt GE GD Pa feder Pa federnut Polzahl Nennma Nennma Mindestma Nennma Nennma Nennma Nennma Nennma Gewinde 2 4 6 8 mm mm mm mm mm mm mm mm 63M 11 11 11 23 16 4 4 4 2 5 12 5 M4 71M 14 14 14 30 22 5 5 5 3 16 M5 80M 19 19 19 40 32 6 6 6 3 5 21 5 M6 90S 24 24 24 50 40 8 7 8 4 27 M8 90L 28 60 50 8 7 8 4 31 M10 100L 28 28 38 80 70 10 8 10 5 41 M12 112M 28 42 110 90 12 8 12 5 45 M16 132S 38 38 48 110 100 14 9 14 5 5 51 5 M16 132M 55 110 100 16 10 16 6 59 M20 160M 42 42 60 140 125 18 11 18 7 64 M20 160L 65 140 125 18 11 18 7 69 M20 180M Al 48 70 140 125 20 12 20 7 5 74 5 M20 180L 75 140 125 20 12 20 7 5 79 5 M20 200L 55 80 170 140 22 14 22 9 85 M20 225S 55 60 90 170 140 25 14 25 9 95 M20 225M 100 170 140 28 16 28 10 106 M20 250M 60 65 120 210 180 32 18 32 11 127 M24 280S 65 75 280M 100 und 120 abweichend von der Norm EN 50347 315S 315M 65 80 355 75 400 80 100 450 90 120 Gem der Norm EN 50347 ist das Wellenende bei Motoren der Baugr e IEC 90 und gr er als Gewinde ausgef hrt Standardm ig sind die Motoren anson sten mit einer Pa feder zur Drenmoment bertragung ausgestattet Diese Motoren werden immer mit einge legter Pa feder geliefert Grundfos Motorhandbuch 71 4 Normen f
43. Motorhandbuch Die IEC EN Normen decken den Bereich der sogenann ten lEC Motoren ab Sie gelten haupts chlich f r die Regionen Europa und Asien Die NEMA Normen gelten haupts chlich in den USA und Kanada sowie in L ndern die enge Beziehungen zur USA unterhalten NEMA Internationale IEC Norm 4 Normen f r Wechselstrommotoren Normen f r Wechselstrommotoren Harmonisierte europ ische EN Norm Bezeichnung IEC 60034 1 Al und A2 EN 60034 1 AT A2 und All Drehende elektrische Maschinen Teil 1 Bemessung und Betriebsverhalten IEC 60034 2 A1 A2 Drehende elektrische Maschinen Teil 2 Verfahren zur Bestimmung der EN 60034 2 A1 und A2 Verluste und des Wirkungsgrades von drehenden elektrischen Maschinen aus und IEC 60034 2A n P S a Pr fungen ausgenommen Maschinen f r Schienen und Stra enfahrzeuge Drehende elektrische Maschinen Teil 5 Schutzarten aufgrund der IEC 60034 5 EN 60034 5 Gesamtkonstruktion von drehenden elektrischen Maschinen IP Code Einteilung IEC 60034 6 EN 60034 6 Drehende elektrische Maschinen Teil 6 Einteilung der K hlverfahren IC Code Drehende elektrische Maschinen Teil 7 Klassifizierung f r Bauarten der a An a oaia Aufstellungsarten und der Klemmkasten Lage IM Code IEC 60034 8 EN 60034 8 Drehende elektrische Maschinen Teil 8 Anschlussbezeichnungen und Drehsinn IEC 60034
44. S kugellager 92 460 Zahlencode mit 5 multipliziert werden NU10 1 0 26 a80 Beispiel 730 gt 05x 5 25 NU2 0 2 Bohrungsdurchmesser des Lagers 25 NU22 NU 2 2 Zylinder NU3 0 3 rollenlager E NU23 2 3 3 Code f r den Druckwinkel NU4 0 4 Code Nenndruckwinkel Lagerbauart A Standard 30 B Standard 40 Schr gkugellager Abmessungs Code f r den C Standard 15 reihe Bohrungsdurchmesser 0123 E e 4 Code f r die Abdichtung Abdeckung Welle Code Beschreibung SE 71 LLB Synthetische Gummidichtung ber hrungslos 72 LLU Synthetische Gummidichtung ber hrend 73 ZZ Abdeckung ZZA Abnehmbare Abdeckung 6 Code f r die Schmierung 136 Grundfos Motorhandbuch Code Erl uterung Siehe Katalog der Lagerhersteller 8 8 Beispiel 2 Innere Radialluftkleinerals narmal L683 NTN Code f r Kl berquiet BQH 72 102 CH Innere Radialluft gr er als normal c4 Innere Radialluft gr er als C3 Hersteller und Hauptabmessungen Grundfos Motoren sind mit Qualit tslagern der fol genden Hersteller ausgestattet SKF NSK NTN FAG INA Aus Preis und Qualit tsgr nden und um den Austausch zu erleichtern sind die Hersteller und Bezieher von Rollenlagern daran interessiert die Anzahl der Lagergr en zu begrenzen Die interna tionale Organisation f r Normung ISO hat deshalb Tabellen mit Abmessungsreihen erarbeitet in denen die Hauptabmessungen f r metrische W lzlager defi niert sind Die Hauptabm
45. Sch den an den Lagern beim Anheben des Motors zu vermeiden ist Folgendes zu beachten e Den Motor niemals an der Welle anheben Den Motor nur an den daf r vorgesehenen Trag sen anheben Das auf dem Motortypenschild oder in der Montage und Betriebsanleitung angegebene Gewicht beachten e Den Motor vorsichtig und gleichm ig anheben so dass die Lager nicht besch digt werden e Die am Motorgeh use angebrachten Trag sen nur zum Anheben des Motors verwenden 2 P Lesen des Motortypenschilds Wer hat sich nicht schon einmal ber die zahl reichen Informationen auf dem Typenschild eines Wechselstrommotors gewundert Deshalb wird in diesem Abschnitt die Bedeutung der verschie denen Angaben auf dem Motortypenschild erl u tert Die Daten lassen sich in sechs Hauptgruppen unterteilen Elektrische Eingangsdaten mechanische Ausgangsdaten Leistungsdaten Daten die die Sicherheit und die Zuverl ssigkeit betreffen und kon struktive Daten In der Montage und Betriebsanleitung ist beschrieben wie das komplette Pumpenaggregat Pumpe und Motor korrekt angehoben werden Grundfos Motorhandbuch 179 9 Installation Ma nahmen bei Anlieferung Elektrische Eingangsdaten Spannung Diese Angabe gibt Auskunft dar ber mit welcher Spannung der Motor betrieben werden kann Die wei teren aufdem Typenschild angegebenen Werte f r den Phasenwinkel den Wirkungsgrad das Drehmoment den
46. Strom usw beziehen sich immer auf die Nennspannung und Nennfrequenz Wird der Motor mit einer anderen Spannung als auf dem Typenschild angegeben betrieben ndert sich die abgegebene Leistung Frequenz In der Regel betr gt die Eingangsfrequenz bei Motoren 50 oder 60 Hz Ist mehr als eine Frequenz auf dem Typenschild angegeben m ssen auch die Werte der Parameter mit aufgef hrt werden die sich bei den unterschiedlichen Eingangsfrequenzen ndern Phase Dieser Parameter gibt bei einem Wechselstrommotor die Anzahl der Leiter an die den Motor mit Spannung versorgen Standardm ig gibt es einphasige und drei phasige Motoren Strom Der auf dem Typenschild angegebene Strom ergibt sich aus der Nennausgangsleistung bei vorhandener Spannung und Frequenz Der tats chliche Strom kann von den Angaben auf dem Typenschild abwei chen wenn eine Phasenasymmetrie besteht oder die Spannung niedriger als angegeben ist Typenbezeichnung Bei einigen Herstellern kann aus der Typenbezeichnung die Motorbauart abgeleitet werden Au erdem kann die Typenbezeichnung Informationen dar ber ent halten ob es sich um einen ein oder mehrpoligen ein oder dreiphasigen oder einen drehzahlgeregelten Motor handelt F r die Typenbezeichnung gibt es jeoch keine Industrienorm Grundfos verwendet folgende Typenbezeichnung MG90SA2 24FF165 C2 Phasenwinkel Der Phasenwinkel ist auf dem Typenschild als PF P F oder cos d gekennzeichnet Er dr ckt
47. Tabelle rot umrandete PTC Sensor hat z B eine T von 160 C PTC Sensoren gibt es mit Ausl setemperaturen von 90 C bis 180 C in Temperaturabst nden von 5 Grad v GNUNDFOS zx auf einen zul ssigen Wert erm glicht das Modul ein manuelles Zur cksetzen Thermistoren sind standardm ig in allen Grundfos Motoren ab 3 kW eingebaut Der Motorschutz ber PTC Thermistoren wird als fehlersicher angesehen weil bei einem besch digten Sensor oder einem gebrochenen Sensorleiter ein unendlich gro er Widerstand auftritt durch den die Spannungsversorgung zum Hauptrelais wie bei einem berm igen Temperaturanstieg unterbrochen wird Funktionsprinzip eines Thermistors Die wichtigsten Parameter zum Widerstands Temperaturverhalten von f r den Motorschutz bestimmte Sensoren sind in der DIN 44081 und DIN 44082 definiert Die aus der DIN entnommene Kurve auf der rechten Seite zeigt den Widerstand eines Thermistorsensors in Abh ngigkeit der Temperatur Der Thermistor bietet im Vergleich zum PTO Thermoschalter folgende Vorteile e Schnellere Reaktion durch kleines Bauvolumen und kleine Abmessungen e Besserer Kontakt zur Wicklung Sensoren f r jede Phase Bietet Schutz auch bei blockiertem Rotor 6 Motorschutz Funktionsprinzip eines Thermistors N Termin Tet Torc T Typisches Widerstands Temperaturverhalten eines Kaltleiters nach DIN 44081 DIN 44082 4000 1330 550 250 20 C T
48. Thermoschalter folgende Vorteile e Schnelle Reaktion durch kleines Volumen und kleine Abmessungen e Besserer Kontakt zur Wicklung e Sensoren f r jede Phase TP Bezeichnung f r einen Motor mit Kaltleiter Der Motorschutz TP 211 kann nur erreicht werden wenn der PTC Sensor Kaltleiter vollst ndig mit dem Spulenende verbunden ist Bei einer Nachr stung kann nur der Schutzgrad TP 111 erzielt werden Der Motor muss vom Hersteller gepr ft und abgenom men werden um die Kennzeichnung TP 211 tragen zu d rfen Verf gt ein Motor nur ber den Schutzgrad TP 111 ist er an ein berlastrelais anzuschlie en um gegen Blockieren gesch tzt sein 4 Normen f r Wechselstrommotoren DIN 44082 Eigenschaften von Thermistoren N Temin Tret Torc i Widerstands Temperaturverhalten eines Kaltleiters nach DIN 44081 DIN 44082 1330 550 250 o 20 C T xx Is be oO CN NA N 1 E I FF Gu F Wichtige Grenzwerte f r das Widerstands Temperaturverhalten von f r den Motorschutz eingesetzte Sensoren Tu Ausl setemperatur des Thermistors Die Kurven gelten f r eine Sensoreinheit F r den Motor PTC m ssen die Werte mit dem Faktor 3 multipliziert werden Grundfos Motorhandbuch 81 Grundfos Motorhandbuch 5 Explosionsgesch tzte Motoren ATEX Motoren Was bedeutet ATEX EE EE 84 Wasist eineexplosionstahige He Elte 84 Et D l E E A E EE 86 Welche Art von Ger ten wird von der ATEX Richtlini
49. V 0 3 us 1883 V us Das Verh ltnis dU dt ist abh ngig von den Komponenten die im Frequenzumrichter eingebaut sind Die Hersteller von Frequenzumrichtern sind bestrebt die Schaltzeit zu minimieren um so die Verluste im Innern des Frequenzumrichters zu reduzieren Es wird erwartet dass die Werte f r dU dt zuk nftig ansteigen werden weil ein gleichbleibend gro er Bedarf an Frequenzumrichtern mit kleinen Abmessungen besteht Und eine M glichkeit Frequenzumrichter kleiner zu bauen ist die Leistungsverluste zu minimieren Ein hoher dU dt Wert hat jedoch auch Auswirkungen auf das Isolationssystem im Motor 166 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch Funktionsprinzip des Wechselrichters WW wi de P l A B Diagramm 1 A B Diagramm 2 Diagramm 3 Vergr erter Ausschnitt im Diagramm 2 Zeit In us oO A B C j Ausgangsimpuls vom Wechselrichter Vergr erter Ausschnitt im Diagramm 3 Zeit in us A B nderung des Schaltzustands im Wechselrichter Vergr erter Ausschnitt im Diagramm 4 siehe n chste Seite Zeit in us A B Umschaltung und dU dt SIE Der Wert dU dt nimmt mit der Kabell nge ab Je l nger das Kabel zwischen dem Frequenzumrichter und dem Motor ist desto niedriger ist der dU dt Wert Der Grund daf r ist dass ber das Kabel eine Induktivit t im Kreis erzeugt wird die Einfluss auf den dU dt Wert hat Im nachfolgenden Abschnitt werden Filter
50. Wicklungen einge setzte Thermistoren Das komplette System der Thermistor Temperaturf hler besteht aus drei in Serie eingebettete PTC Sensoren einen zwischen jeder Phase und einem zugeh rigen kontaktlosen Elektronikschalter in einem gekapseltenSteuermodul ZueinemSensorsatzgeh ren drei Sensoren und zwar einer pro Phase Der Widerstand im Sensor bleibt ber einen gro en Temperaturbereich relativ gering und konstant Bei einer vorgegebenen Temperatur oder einem bestimmten Ausl sepunkt steigt er jedoch schlagartig an Dann arbeitet der Sensor als kontaktloser Thermoschalter der den Strom zu einem Hauptrelais unterbricht Das Relais ffnet den Steuerkreis der Maschine um das zu sch tzende Ger t abzuschalten Sinkt die Wicklungstemperatur wieder 126 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch 777 Uz Thermistor PTC Kaltleiter Ausschlie lich temperaturempfindlich Der Thermistor ist an einen Steuerkreis anzuschlie en der die T Widerstand nderung in ein Steuersignal umwandeln kann mitdem die Netzversorgung zum Motor unterbrochen werden kann Verwendung bei Drehstrommotoren 3 PTC Sensoren einer pro Phase PTC Sensoren Schutz durch in die Wicklungen integrierte PTC Sensoren Ansprechnenn temperatur TC LE Ge Farbkennzeichnung wei schwarz der Leiter schwarz schwarz Die Farben an den PTC Leitern geben Aufschluss ber die Ausl setemperatur der PTC Sensoren Der in der
51. Zone 2 eingesetzt werden d rfen ist die Erw rmung der Innen und Au enfl chen au er w hrend des Anlaufens auf die Temperaturklasse T3 T2 T1 begrenzt Typische Anwendungen f r nichtfunkende Motoren Nichtfunkende Motoren sind f r die Verwendung in Zone 2 bestimmt Diese Motoren werden somit dort eingesetzt wo eine explosionsf hige Atmosph re unter normalen Betriebsbedingungen mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht auftritt Die gebr uchlichsten Gase die in diesem Bereich eine Explosion hervorrufen k nnen sind Ammoniak Butan Methan Ether und Wasserstoff 102 Grundfos Motorhandbuch Zusammengesetzte Betriebsmittel Zusammengesetzte Betriebsmittel bestehen ausmehreren Bauteilen Komponenten oder Schutzvorrichtungen die eine bestimmte Funktion bereit stellen In Verbindung mit explosionsf higen Atmosph ren werden zusammenge setzte Betriebsmittel h ufig eingesetzt Nur wenn die fol genden drei Bedingungen vorliegen wird die Ausr stung als zusammengesetztes Betriebsmittel angesehen e Zusammenstellung von Ausr stungsteilen Kompo nenten und Schutzvorrichtungen mit dem Zweck eine bestimmte Funktion bereitzustellen e Die Ausr stungsgegenst nde k nnen nicht einzeln ausgetauscht werden e Zusammengesetzte Betriebsmittel werden im Markt als eine Einheit angeboten Nach dieser Definition werden somit auch ber einen externen Frequenzumrichter angtriebene Motoren mit Motorschutzeinrichtungen und weiteren Regel un
52. ausgedr ckt in Betriebsstunden Lon basiert auf einer statistischen Verteilung die von der Belastung den Hauptabmessungen und den Toleranzen abh ngig ist Das Verfahren zur Ermittlung des Lagerlebensdauer ist in der Norm ISO 281 1990 beschrieben Dabei wird vorausgesetzt dass das Lager ordnungsgem eingebaut und geschmiert wird Gepr fte Lager 7 Motorlager Fein Absch tzen der Lagerlebensdauer x x x x x x x x CG SS SS SS Se Se DS SS SS X gt x lt Xx Xx Xx S x x x x x x x xx La Mittlere ausfallfreie Zeit Betriebsstunden vor einem Ausfall L st die nominelle Lebensdauer in Millionen Umdrehungen die mindestens 90 einer gr eren Anzahl gleicher Lager erreichen oder berschreiten Grundfos Motorhandbuch 145 7 Motorlager Absch tzen der Lagerlebensdauer Eine andere anerkannte M glichkeit zur Angabe der Lagerlebensdauer ist L fallfreie Zeit bezeichnet wird L ist die Lebensdauer die mindestens 50 einer gr eren Anzahl gleicher Lager erreichen oder berschreiten Es ist jedoch zu beachten dass der Wert L nicht f nfmal so hoch ist wie der von Loy die auch als mittlere aus Unter normalen Betriebsbedingungen liegt die Lebensdauer L von Motorlagern im Bereich von 16 000 bis 40 000 Betriebsstunden F on oder Fettgebrauchsdauer Fion Ist ein Ma f r die Lebensdauer der Fettf llung Wie lange das Fett seine Schmierf higkeit beh lt h ng
53. chliche Spaltma des Lagers vor dem Einbau bei der Auslieferung Sie wird z B angegeben als C3 or C4 Die Betriebslagerluft hingegen ist das Spaltma dass das Lager nach dem Einbau und w hrend des Betriebs unter Temperatureinfluss besitzt Sie hat Einfluss auf das Ger uschverhalten die Dauerstandfestigkeit und die Erw rmung des Lagers 138 Grundfos Motorhandbuch Die Lebensdauer eines Lagers ist abh ngig von der Lagerluft Ist der Wert leicht negativ so steigt die Lebensdauer Liegt die Betriebslagerluft jedoch unterhalb eines bestimmten Wertes verk rzt sich die Lebensdauer erheblich Deshalb ist die Anfangslagerluft so zu w hlen dass sich eine leicht positive Betriebslagerluft einstellt Neben der Lagerluft sind auch die Einbauabmessungen zu ber cksichtigen die zu einer Presspassung zwi schen Lager und Welle f hren k nnen Zudem ist die im Betrieb auftretende Temperaturdifferenz zwi schen dem Innen und Au enring zu beachten Im Allgemeinen betr gt diese Temperaturdifferenz 10 15 K Sie entsteht dadurch dass die Verluste im Rotor in W rme umgewandelt werden die dann ber die Lager und die Welle abgef hrt wird Wegen der engen Passung und der zu erwartenden Temperaturdifferenz werden in Wechselstrommotoren in der Regel Lager mit der Lagerluftklasse C3 einge setzt Bei Pumpenmotoren werden jedoch auf der Antriebsseite h ufig Lager mit der Lagerluftklasse C4 eingebaut Der Grund daf r ist dass Lager mit C4
54. dem Motor montiertem Bauteil bis zum unteren Fu ende HE Abstand von der Montagefl che bis zur tiefsten Stelle des Motors bei Ausf hrungen mit hochgestellten F en K s Durchmesser der Bohrungen oder Breite der Langl cher im Motorfu L k Gesamtl nge des Motors mit einem Wellenende LA c1 Dicke des Flansches LB Abstand von der Montagefl che des Flansches bis zum Motorende Gesamtl nge des Motors bei Motoren mit einem zus tzlichem Wellenende auf der LC 8 i Nicht Antriebsseite M el Lochkreisdurchmesser der Befestigungsbohrungen N b1 Durchmesser des F hrungsabsatzes o Au endurchmesser des Flansches oder bei einer nicht kreisf rmigen Kontur zwei E al mal das maximale radiale Abma R Abstand von der Montagefl che bis zum Wellenbund 2 Durchmesser der Befestigungsbohrungen im Montageflansch oder S s1 e Nenndurchmesser des Gewindes zu f1 Tiefe des F hrungsabsatzes Grundfos Motorhandbuch 67 68 4 Normen f r Wechselstrommotoren IEC 60072 und EN 50347 Abmessungen und Leistungen LC ES Ir Eege FFor FT 1 LD GH e a GE D end N end Grundfos Motorhandbuch Grundfos Moto
55. der Explosions zonen angeordnet Frequenzumrichter Motorschutzger t au erhalb der Explosions zonen angeordnet Frequenzumrichter 1 Zertifikat f r alle Bau gruppen Motor tE Schutz Frequenz umrichtertyp Grundfos Motorhandbuch 103 5 Explosionsgesch tzte Motoren ATEX Motoren Installation und elektrischer Anschluss Der Maximalwert der Spannungsspitzen in einem Frequenzumrichter dem Kabel und dem Elektromotor darf niemals den vom Hersteller vorgeschriebenen Wert berschreiten Schlie t die Zertifizierung eines EExd Motors einen Thermoschutz in den Wicklungen mit ein k nnen alle Frequenzumrichter ohne weitere Zulassung verwendet werden Kombinationen und ihre Eigenschaften Kombinationen sind Zusammenstellungen von Ger ten und Betriebsmitteln die in der Regel aus meh reren Ausr stungsgegenst nden oder zusammenge setzten Betriebsmitteln bestehen die ber Rohre oder elektrische Leitungen miteinander verbunden sind Die nachfolgend aufgef hrten Eigenschaften kennzeich nen Kombinationen aus Betriebsmitteln e Einzelteile von Ger ten die im Allgemeinen austauschbar sind und einer eigenen Konformi t tsbewertung unterliegen Ein Beispiel f r Kombinationen sind Industriepumpen die von einem Elektromotor angetrieben werden Der Motor und die Pumpe k nnen im Rahmen des Kon formit tsbewertungsverfahrens getrennt betrachtet werden Sie sind durch Standardbauteile miteinander verbunden und
56. die berechnete Lagerlebensdauer L auch erreicht wird Auf den nachfolgenden Seiten wird gezeigt wie die nominelle Lebensdauer von Rillenkugellagern und Schr gkugellagern berechnet wird Berechnungsbeispiel Nr 1 Axiallager Rillenkugellager in einem MG Motor mit 2 2 kW der eine Pumpe CR 32 1 antreibt SE Betriebspunkt Hydraulikkr fte von der Pumpe Lagerdrehzah Motor lb im Motor Schmiervorichtung Daten f r das Ausf hrungsbeispiel MG Motor mit 2 2 kW zum Antreiben der Pumpe CR 32 1 Schritt 1 Bestimmen der Lagerkr fte Senkrechter Einbau Fa F Fene ar Freder Ee F 505N 350 N 40 N 895 N F 0 1 F F 0 1 e 895 90N 150 Grundfos Motorhandbuch 7 Motorlager Allgemeine Schmierregeln im Hinblick auf die Lagerlebensdauer Schritt 2 Berechnen der dynamischen Lagerlast F C 895 N 11600 N 0 08 Die Faktoren X und Y werden dem Diagramm ent nommen Das Lager besitzt die Radialluft C4 X und Y in Abh ngigkeit von F C Deshalb sind die Werte f r erh hte Lagerluft nach Erh hte Radialluft hier C4 dem Einbau in den Motor zu verwenden Die aus dem Diagramm abgelesenen Werte lauten X 0 46 und Y 1 43 Die dynamisch quivalente Belastung wird dann wie folgt berechnet P 0 46 F 1 43 F P 0 46 90 N 1 43 895 1321 N Schritt 3 Ermitteln der Lagerlebensdauer L p a_ a_ a_ 1000000 Lion a a a Gen Gd u x X Ss SZ x eg sl x x
57. durchgef hrten Repara turarbeiten sowie den Austausch von Komponenten f r jeden Motor aufzuzeichnen Bestehen Zweifel ob die Reparaturarbeiten Auswirk ungen auf den Explosionsschutz der Ausr stung haben darf die Reparatur nur durch entsprechend qualifiziertes Fachpersonal durchgef hrt werden Was bietet Grundfos in diesem Bereich Pumpen der Grundfos Baureihe CR sind in die Ger tekategorien 2 und 3 eingestuft und k nnen in den Zonen 21 und 22 f r Staub sowie 1 und 2 f r Gas eingesetzt werden Bestimmte Grundfos Pumpen und Motoren sind jedoch nicht f r den Betrieb in gef hrdeten Bereichen zugelassen Deshalb unterh lt Grundfos eine enge Zusammenarbeit mit verschiedenen Herstellern von Ex Motoren Jeder von ihnen liefert gekapselte staub explosionsgesch tzte und nichtfunkende Motoren sowie Motoren mit erh hter Sicherheit Zu den nicht f r den Einsatz in gef hrdeten Bereichen in Verbindung mit explosionsf higen Gasen zugelas senen Motoren geh ren die Grundfos Motoren MGE MMGE MG und MMG Grundfos Motorhandbuch 107 5 Explosionsgesch tzte Motoren ATEX Motoren Was bietet Grundfos in diesem Bereich Grundfos Motorhandbuch Z ndschutzart explosionsgesch tzt Bezeichnung explosionsgesch tzt mit cimem i Erh hte Sicherheit nichtfunkend Klemmenkasten mit erh hter Sicherheit Die Explsoion darf Es d rfen keine Es d rfen keine Verhindern dass eine sich nicht in der Lichtb gen und Lichtb ge
58. e e EE EE 233 Wissenswertes zur vorausschauenden Instandhaltung uussssssensseeenennnnnnennneenneneennnennn 234 Anmerkungen zu denilagernke essen sense een ee ee ae 234 Anmernkungen zurlsolierungererre rer A A A A E E near le Selen A 234 Erdungsisolationspr fung er eee ee e a 235 Messverfahren EE 235 Be rteilungskriterien m e eae ee a lee ee ee SEE E E E E 236 ReinigeniundiTrocknen der StatorWwicklungen e er aee eener e E E e e 237 B rehschlagspr tung re ee 238 Hochspannungspr fung HIPOTE ee a a eeeeedeens 239 Gleichstrom Hochspannungserdungspr fung e nenn 239 Wechselstrom Hochspannungspr fung von Phase zu Erde und Phase zu Phase 240 Motortermperatur mme ee e E E EE E E EEEE E EEEE 241 Thermografische Mee DEU EE 242 Wissenswertes zur reagierenden Instandhaltung ssssnesesrerusesesrrserrrrrererrerrreserrrrrrrrrrerererrrres 243 Reparieren oder Austauschen nr rn E E E T E E A T A E 243 Sicherstellenieinenhochwertigeni Reparatur e e 245 Austauschen denlagen mu 2 22 szene E EE OE E E se ee E E 246 Au sbauenider ET 246 Eimsetzenineuer lager aoee a e e E A EE EE 246 Einbauempfehlungenif rlagen m a A ee eehenclae 247 Eunktionspr fungen ee ee anne see en see ee es seele ee er 247 Ersatzteile f rkUmpenmotaren o E A A E A E E O 248 Mess ngenianireparierteni Motoren i eraen e a E E E E E E 249 Rechtwinkligkeit zwischen der Montagefl che des Flansches und der Welle 250 Zusammenfassung E E E E E E E
59. einem Ausfall des Motors oder der gesamten Anlage f hrt Reparieren oder Austauschen Der Motorwirkungsgrad ist wegen der hohen Stromkosten eines der entscheidenden Kriterien beim Betrieb des Motors Deshalb stellt sich nach dem Ausfall eines Motors aus welchen Gr nden auch immer die Frage ob der Motor repariert oder durch einen neuen Motor ersetzt werden soll Wegen der st ndig weiter steigenden Strompreise entscheiden sich die Betreiber h ufig f r die Anschaffung eines neuen Motors Dennoch kann das Neuwickeln oder eine anderweitige Reparatur des Motors die kosteng nstigere L sung sein Um entscheiden zu k nnen ob eine Reparatur oder der Austausch eines Motors wirtschaftlicher ist sind einige Faktoren zu bestimmen e Anschaffungspreis lt gt Reparaturkosten e Wirkungsgrad des vorhandenen Motors lt gt Wirkungsgrad des neuen Motors e Verf gbarkeit eines neuen Motors e Stromverbrauch ber die Lebensdauer vorhandener Motor lt gt neuer Motor e Restwert des vorhandenen Motors e Kosten f r erforderliche Umbauma nahmen e Ausfall und Reparaturkosten vorhandener Motor lt gt neuer Motor 11 Wartung Wissenswertes zur reagierenden Instandhaltung Grundfos Motorhandbuch 243 11 Wartung Wissenswertes zur reagierenden Instandhaltung Ein Hauptkriterium bei der Entscheidung ob ein Motor repariert oder ausgetauscht werden soll sind die j hr lichen Energieeinsparungen die auf folgende Weise berechnet w
60. f r die Rotation des Magnetfelds Die Statorisolierung ist in Klassen eingeteilt Die Einteilung in unterschiedliche Isolationsklassen W rmeklassen und Temperaturanstiege AT erfolgt in der Norm IEC 62114 Die Grundfos Motoren haben die W rmeklasse F und die Temperaturanstiegsklasse B Grundfos fertigt 2 polige Motoren bis 11 kW und 4 polige Motoren bis 5 5 kW selbst Die ande ren Motoren der Motorenbaureihe werden von Unterlieferanten gefertigt berwiegend werden Statoren mit zwei vier und sechs Polen zum Antreiben von Pumpen eingesetzt weil durch die Drehzahl die F rderh he und der F rderstrom bestimmt werden Der Stator kann so gestaltet werden dass er mit unter schiedlichen Spannungen und Frequenzen betrieben und verschiedene Leistungen liefern kann Au erdem k nnen Statoren eine unterschiedliche Anzahl an Polen aufweisen 1 Elektrische Grundlagen Stator Stator Stator Grundfos Motorhandbuch 15 1 Elektrische Grundlagen Rotor Rotor InGrundfos Motoren werden sogennante K figl ufer Rotoren eingesetzt Der Name leitet sich aus der hnlichkeit zu den Laufr dern f r Nagetiere ab Wenn das bewegte Magnetfeld des Stators die Leiterschleifen des Rotors durchdringt wird ein Strom erzeugt Dieser Strom flie t durch die Leiterschleifen und erzeugt ein Magnetfeld um jede Leiterschleife Wenn sich das Magnetfeld im Stator ndert ndert sich auch das Magnetfeld im Rotor Diese Wechselwi
61. hren innerer aktiver Bauteile mit Werkzeugen Dr hten usw gesch tzt 4 Der Motor ist gegen das Eindringen von Fremdk rpern gt 1 mm und gegen das Ber hren innerer aktiver Bauteile mit z B Dr hten gesch tzt 5 Der Motor ist gegen das Eindringen von Staub und vollst ndig gegen das Ber hren innerer aktiver Bauteile gesch tzt 6 Der Motor ist staubdicht und vollst ndig gegen das Ber hren innerer aktiver Bauteile gesch tzt Zweite Ziffer Schutz gegen Ber hren und Schutz gegen eindringendes Wasser Eindringen von Fremdk rpern 0 Kein besonderer Schutz 1 Der Motor ist gegen senkrecht fallendes Tropfwasser wie z B Kondenswasser gesch tzt 2 Der Motor ist gegen senkrecht fallendes Tropfwasser gesch tzt auch wenn der Motor um 15 geneigt ist Er ist zudem gegen schr g fallendes Tropfwasser gesch tzt das in einem Winkel von 15 zur Senkrechten auftrifft 3 Der Motor ist gegen Spr hwasser gesch tzt das mit einem Winkel bis 60 zur Senkrechten auftrifft 4 Der Motor ist gegen aus allen Richtungen auftref fendes Spritzwasser gesch tzt 5 Der Motor ist gegen aus allen Richtungen auftref fendes Strahlwasser das aus einer D se austritt gesch tzt 6 Der Motor ist gegen berflutung oder gegen aus allen Richtungen auftreffende Hochdruckwasserstrahlen gesch tzt 7 Der Motor ist gegen Eintauchen in Wasser bis zu einer Eintauchtiefe von 15 cm bis 1 m gesch tzt Die maxima
62. in um 1 0 9 0 9 0 9 0 9 100 34 Dies entspricht einem Stromverbrauch von 66 gegen ber dem Stromverbrauch bei Nennleistung Hierbei handelt es sich jedoch nur um einen Richtwert weil der tats ch liche Wert vom Pumpentyp der Laufradgestaltung und der H he der Laufradreduzierung abh ngt Anlaufzeit Die Bestimmung der richtigen Motorgr e f r eine vor gegebene F rderlast wie es h ufig bei Kreiselpumpen erforderlich ist sollte ausschlie lich auf Grundlage des Drehmoments und der Leistung am Nennbetriebspunkt erfolgen weil das Anlaufmoment f r Kreiselpumpen im Vergleich dazu relativ gering ist Deshalb ist auch die Anlaufzeit kurz weil das zum Beschleunigen zur Verf gung stehende berschussmoment recht hoch ist In vielen F llen erfordern moderne Motorschutz einrichtungen und berwachungssysteme eine bestimmte Anlaufzeit um den Anlaufstrom mit ber cksichtigen zu k nnen Die Anlaufzeit eines Motor der eine Pumpe antreibt kann mit Hilfe folgender Gleichung abgesch tzt werden er n 2n 7 ae Bescht tan gt die vom Pumpenmotor ben tigte Zeit bis zum Erreichen der Nenndrehzahl n Nenndrehzahl des Motors die Tr gheit der Motorwelle des Rotors der Pumpenwelle und des Laufrads die beim Beschleunigen berwunden werden muss gesamt Das Tr gheitsmoment f r Pumpen und Motoren ist in den entsprechenden Datenheften angegeben Mu Beschleunigungsmoment Das tats chlich zur V
63. jedoch eine l ngere Anlaufzeit so dass hier die Ausl seklasse 20 erforderlich ist Verkn pfen von Sicherungen und berlastrelais Sicherungen sch tzen davor dassKurzschl sse die elek trische Installation besch digen und im schlimmsten Fall einen Brand ausl sen Sie m ssen deshalb eine aus reichende Kapazit t besitzen Das berlastrelais hinge gen ist zum Schutz gegen kleinere Str me vorgesehen In disem Fall enspricht der Nennstrom der Sicherung nicht dem Motornennstrom sondern dem Strom der mit hoher Wahrscheinlichkeit die schw chsten Komponenten in der Installation sch digt Wie bereits erw hnt dient die Sicherung als Schutz vor Kurzschluss und nicht als Schutz vor geringem berstrom Die Abbildung auf der rechten Seite zeigt die wich tigsten Parameter die die Grundlage f r ein erfolg reiches Zusammenwirken von Sicherungen und berlastrelais bilden Die Sicherung muss ausl sen bevor andere Bauteile der Installation durch berm ige Hitzeeinwirkung aufgrund eines Kurzschlusses besch digt werden 118 Grundfos Motorhandbuch Zeit Grundfos Motorhandbuch 777 Uz Verlauf der Strom Zeit Kurve des berlastrelais Verlauf der Zeit Strom Kurve der Sicherung Schnittpunkt der Str me Grenzverlauf der ther mischen Besch digung gegen ber der Zeit Strom Kurve des berlastrelais Nennstrom Motorstrom Anlaufstrom gt Strom Die Abbildung oben zeigt die wichtig
64. mehr als 60 C betragen Gemessen wird ME eebe die Temperatur an der u eren Lagerabdeckung e SC Pa E ee 2930 min 1 cosp 0 87 60Hz 27 6 34 5 19 9A 3530 3560 min 0 9 0 89pf P N 81615728 AT De 60 K Bearing DE NDE 7309B 62092Z Grease UNIREX N3 ESSO Lager Protector type PTC 160 C Release temperature 155 C Ready temperature 145 C After 4000h 9 ccm grease 0106 Umgebungstemperatur 40 C W rmeklasse CI F B W rmeklasse F mit Temperaturanstieg B Lagertemperatur AT Umgebungstemperatur W rme Hei punktin Typische Typische NEBSE der Isolierung Oberfl chen Lager temperatur temperatur 60 K 40 C 100 C Temp C Temp C Temp C Die Lagertemperatur darf 100 C NICHT bersteigen B 130 60 90 60 90 F 155 80 120 70 120 Die kontinuierliche berwachung der Lagertemperatur kann entweder von au en mit Thermometern oder Typische gemessene Absoluttemperaturen f r die am mit eingebauten Thermoelementen erfolgen Die h ufigsten vorkommenden W rmeklassen Obwohl die Alarmausl setemperaturen f r Kugellager kann auf 90 Grundfos Motoren in die W rmeklasse F eingestuft sind C bis 100 C eingestellt werden entspricht der Temperaturanstieg der W rmeklasse B Deshalb werden die in der Tabelle f r die W rmeklasse B aufgef hrten Temperaturen verwendet Grundfos Motorhandbuch 241 11 Wartung Wissenswertes zur vorausschauenden Instandhaltung Thermografische Messungen
65. mehr als 70 C erw rmen Wenn das Statorgeh use w hrend des Betriebs frei zug nglich ist muss auf die hohen Oberfl chentemperaturen mit einem wie auf der rechten Seite gezeigten Aufkleber hingewiesen werden Bei gew hnlichen Motoren gibt Grundfos nur die W rmeklasse entsprechend der Norm IEC 62114 an MG MMG MGE Motoren besitzen die W rmeklasse F und k nnen somit Temperaturen bis 155 C standhalten Der Temperaturanstieg dieser Motoren entspricht jedoch der W rmeklasse B Er betr gt also bis zu 80 C Im schlimmsten anzunehmenden Fall steigt die Temperatur der Wicklungen um 80 C und die Umgebungstemperatur liegt bei 40 C Der Motor erreicht dann eine Temperatur von 120 C Die Temperatur des Statorgeh uses steigt dadurch zwar auch an aber wegen der K hlung nicht ganz so stark wie die Innentemperatur Das soll folgendes Beispiel zeigen Ein Grundfos EFF2 Motor mit 7 5 kW l uft mit maxi maler Drehzahl 100 und Volllast bei einer Umgebungs temperatur von 40 C Je nachdem wo am Statorgeh use die Messung durchgef hrt wird liegt die Temperatur zwi schen 60 C und 90 C Dabei befinden sich die w rmsten Stellen am Flansch der Antriebsseite und unten am Ansatz der Statorgeh userippen Die einzigen Vorgaben in Bezug auf hei e Oberfl chen ent h lt die ATEX Richtlinie 99 4 EG Gem dieser Richtlinie entscheiden im Zweifelsfall die rtlichen Beh rden ob der Motor in Bereichen mit einer explosionsf hige
66. mit denen der Motor standardm ig ausger stet ist Die f r die Installation zust ndige Elektrofachkraft muss bauseits ein PTC Relais vorsehen das der Norm DIN 44082 entspricht Auf diese Weise k nnen bei 3 kW Motoren die eingebauten Thermistoren als Standardschutzeinrichtung genutzt werden 6 Motorschutz Welchen Motorschutz bietet Grundfos an T PTC Sensoren Thermistor PTC Kaltleiter Ausschlie lich temperaturempfindlich Der Thermistor ist an einen Steuerkreis anzuschlie en der die Widerstand nderung in ein Steuersignal umwandeln kann mit dem die Netzversorgung zum Motor unter brochen werden kann Verwendung bei Drehstrommotoren 3 PTC Sensoren 1 pro Phase Schutz durch in die Wicklungen integrierte PTC Sensoren Grundfos Motorhandbuch 131 Grundfos Motorhandbuch 7 Motorlager Aufgabe der Motorlager n un ass EE EE 134 GleitundNadellagen EE 134 Kugellager ve ee ee Sees 134 Rollenlagenn se dee ee Dee le rn Doreen TS Ne PR BAR ee 135 kagerbezeichnungenV Codes RER 135 Herstelleruund Hauptabmessungen rn nee 137 Laer ee ee N ER ER 137 Auswa hlen derrichtigenilagerl ftne are ee esse ee ee ee esse 138 Eu Me edu Heute EH OG 138 Lager in Wechselstrommotoren f r den Antrieb von Pumpen 140 Eigenschaften von Rillenkugellagern und Schr gkugellagern usnssrsusreruresrrseserrrrrsrrsrerereresses 140 Viet ell TEE 141 Aufgabeider Vorspannung e e e ae ee ee ee re ee ee ee sense
67. muss minde stens um 1 3 h her als die Motornenntemperatur sein e Die Z ndtemperatur einer 5 mm dicken Staubschicht muss mindestens um 75 C h her als die Motornenn temperatur sein siehe Tabelle auf dieser Seite Es liegt in der alleinigen Verantwortung des Betreibers durch regelm ige Wartung zu gew hrleisten dass die Dicke der Staubschicht 5 mm nicht bersteigt Z ndtemperaturen f r verschiedene Arten von St uben sind in Zuordnungstabellen wie auf der rechten Seite abgebildet angegeben 5 Explosionsgesch tzte Motoren ATEX Motoren Ausw hlen des richtigen Motors f r nicht leitf hige St ube X Y 75 C x GRUNDFOS M X C Z ndtemperatur einer 5 mm dicken Staubschicht Y C Oberfl chentemperatur des Motors z B 125 C In Bereichen mit staubhaltiger Luft ist es sehr wahrscheinlich dass sich Staub auf der Pumpe und dem Motor absetzt Z Z Y 3 z GRUNDFOS M Z C Z ndtemperatur einer Staubwolke Y C Oberfl chentemperatur des Motors z B 125 C Z ndtemperature Weizen Quelle BIA Report 12 97 Brenn und Explosionskenngr en von St uben Getreide Zucker Braunkohle Schwefel Grundfos Motorhandbuch 91 5 Explosionsgesch tzte Motoren ATEX Motoren Grundfos Motorhandbuch Unterschied zwischen den Motoren der Kategorie 2 und 3 Unterschied zwischen Motoren der Kategorie 2 und 3 f r den Einsatz in Zone 20 Bereichen mit entflammbarem
68. ne DZ P Ist die Frequenz der angelegten Spannung z B 50 Hz ist die synchrone Drehzahl eines 2 poligen Motors 3000 min n 120 50 2 n 3000 min Die synchrone Drehzahl nimmt mit steigender Anzahl der Pole ab In der Tabelle rechts oben ist die synchrone Drehzahl f r verschiedene Polzahlen aufgef hrt Schlupf So weit so gut Doch Wechselstrommotoren werden wir zuvor erw hnt als Asynchronmotoren bezeichnet Der Grund f r diese Namensgebung liegt darin dass das Rotorfeld dem Statorfeld in seiner Bewegung nicht genau synchron folgt Bei Wechselstrommotoren werden das Drehmoment und die Drehzahl durch die Wechselwirkung zwischen dem Rotor und dem magnetischen Drehfeld des Stators erzeugt Das Magnetfeld um die Leiterschleifen des Rotors versucht wie bereits zuvor beschrieben mit dem Magnetfeld des Stators gleich zu ziehen Doch im tats chlichen Betrieb hinkt die Rotordrehzahl immer etwas hinter dem Magnetfeld des Stators hinterher Das erm glicht dem Magnetfeld des Rotors das Magnetfeld des Stators zu kreuzen und dadurch das Drehmoment zu erzeugen Dieser Drehzahlunterschied zwischen dem Rotor und Stator Magnetfeld wird als Schlupf bezeichnet und in gemessen Schlupf ist ein wich tiger Faktor der f r die Erzeugung des Drehmoments unbedingt erforderlich ist Je h her die Last das Drehmoment desto gr er der Schlupf 1 Elektrische Grundlagen Rotor Anzahl der Synchrone Synchrone Pole
69. neben dreiphasigen Motoren auch einphasige Motoren mit einer Leistung bis 2 2 kW in 2 poliger Ausf hrung und 1 5 kW in 4 poliger Ausf hrung Einphasige Motoren arbeiten nach demselben Funktionsprinzip wie dreiphasige Motoren Sie verf gen jedoch ber ein geringeres Anlaufmoment und ben tigen des halb eine Anlaufhilfe So werden die unterschied lichen Motortypen haupts chlich entsprechend der Einschaltart unterteilt Ein einphasiger Standard Stator hat zwei Wicklungen die im Winkel von 90 zueinander angeordnet sind Eine der Wicklungen wird als Hauptwicklung bezeich net w hrend die andere Wicklung die Bezeichnung Hilfswicklung oder Anlaufwicklung tr gt Je nach Anzahl der Pole kann sich jede Wicklung auf mehrere Unterwicklungen aufteilen Dargestellt ist ein 2 poliger Einphasenmotor mit vier Unterwicklungen in der Hauptwicklung und zwei Unterwicklungen in der Hilfswicklung Es ist zu beachten dass bei der Gestaltung eines Einphasenmotors immer ein Kompromiss einge gangen werden muss Die Gestaltung richtet sich immer danach welche Eigenschaften f r die einzelne Aufgabe am wichtigsten ist Das bedeutet dass alle Motoren entsprechend der relativen Gewichtung die z B dem Wirkungsgrad dem Drehmoment oder der Einschaltdauer beigemessen wird konstruiert werden Die einphasigen Motoren mit Anlaufkondensator oder Widerstandshilfsphase k nnen wegen ihres pulsie renden Feldes im Betrieb sehr laut sein verglichen mit den
70. niemals 400 V berschreitet Der Anlaufstrom aber auch das Anlaufmoment sind beim Stern Dreieck Anlauf sehr viel geringer als beim Direktanlauf Die Werte betragen nur ca ein Drittel des entsprechenden DOL Wertes Im Diagramm auf der rechten Seite erfolgt eine Gegen berstellung der vom Motor gelieferten Dreh moment Drehzahlkurve und der ben tigten Last drehmoment Drehzahlkurve In dem hier gezeigten Beispiel beschleunigt der Motor auf ca 50 der Nenndrehzahl 10 Einschaltarten Stern Dreieck Anlauf 300 E o o 225 200 175 Motor 150 125 100 75 50 25 vom Nennmoment 0 10 20 3040 50 60 70 80 90 100 von der synchronen Drehzahl Gegen berstellung der vom Motor gelieferten Drehmoment Drehzahlkurve und der ben tigten Lastdrehmoment Drehzahlkurve In dem hier gezeigten Beispiel beschleunigt der Motor auf ca 50 der Nenndrehzahl Grundfos Motorhandbuch 215 10 Einschaltarten Gegen berstellung von Direktanlauf und Stern Dreieck Anlauf Gegen berstellung von Direktanlauf und Stern Dreieck Anlauf Die beiden Diagramme auf der rechten Seite zeigen den Anlaufstrom einer Grundfos CR Pumpe mit Grundfos MG Motor mit 7 5 kW einmal mit Direkt Schaltung und einmal mit Stern Dreieck Schaltung Wie aus dem oberen der beiden Diagramme ersichtlich ist der Anlaufstrom beim Direktanlauf zun chst sehr hoch Im weiteren Verlauf flacht der Strom etwas ab und nimmt dann einen konstanten Wert an Beim Stern D
71. r Wechselstrommotoren IEC 60072 und EN 50347 Abmessungen und Leistungen Grundfos Motorhandbuch Mechanische Toleranzen Die mechanischen Toleranzen entsprechen vollst ndig den Angaben in den Normen IEC 60072 1 und EN 50347 Buchstabenkennung Buchstabenkennung Beschreibung Passung oder Toleranz gem EN 50347 EAIN ET Baugr e Baugr e Fu ende bis Mittellinie der Welle H lt 250 0 0 0 5 mm H h H 2 280 0 1 mm Fu Abstand der Befestigungbohrungen TN B a im Fu in L ngsrichtung Abstand der Befestigungbohrungen ee A b im Fu in Querrichtung Durchmesser der Befestigungsbohrungen im Fu Eu g Baugr e Durchmesser oder Kantenma des Anbauflansches nur zur Minusseite P al lt 250 mm j6 oz 300 mm h6 Durchmesser des Flanschabsatzes Dies entspricht N b1 FF oder FT lt 300 mm j6 FF oder FT 2 350 mm h6 Durchmesser der H17 S s1 Befestigungsbohrungen im Flansch 72 Grundfos Motorhandbuch 4 Normen f r Wechselstrommotoren IEC 60072 und EN 50347 Abmessungen und Leistungen Welle und Pa feder GE GD Passung oder Buchstabenkennung Buchstabenkennung Toleranz BIUELSSNETELTZ gem DIN 42939 Durchmesser des Wellenendes 11 bis 23mm j6 32 bis 48 mm k6 D 55 mm und gr er
72. r Anwendungen mit vielen Lastwechseln Motoren mit Betriebskondensator bieten zahlreiche Vorteile Ihre Leistung und Drehzahl z B k nnen an besondere Anforderungen angepasst werden Zudem k nnen sie auf optimalen Wirkungsgrad und einen hohen Leistungsfaktor beiNennlast ausgelegt werden Da diese Motoren keine Anlaufvorrichtung ben tigen kann ihre Drehrichtung einfach umgekehrt werden Und sie sind die zuverl ssigsten Einphasenmotoren Deshalb verwendet Grundfos standardm ig die Einphasenmotoren mit Betriebskondensator f r alle Anwendungen Dies gilt f r Leistungen bis 2 2 kW bei 2 poligen Motoren und bis 1 5 kW bei 4 poligen Motoren Einphasenmotoren mit Betriebskondensator k n nen je nach Bauweise f r viele unterschiedliche Anwendungen eingesetzt werden Ger te mit gerin ger Tr gheitslast wie z B L fter und Pumpen sind ein gutes Beispiel hierf r vom Nennmoment 2 Einphasige Motoren Grundausf hrungen einphasiger Induktionsmotoren Kondensator Hauptwicklung Motor mit Betriebskondensator 0 20 40 60 80 100 von der synchronen Drehzahl Schaltbild und Drehmoment Drehzahlkurve eines Motors mit Betriebskondensator Grundfos Motorhandbuch Hilfswicklung 25 2 Einphasige Motoren Spannungsumschaltbare Einphasenmotoren Spannungsumschaltbare Einphasenmotoren Spannungsumschaltbare Einphasenmotoren besitzen zwei Hauptwicklungen eine Hilfswicklung und einen Betriebskondensator Sie w
73. te einschlie lich Pumpen und Elektro motoren Stichtag 1 Juli 2003 Unternehmen die die zuvor genannten Ger te her stellen einsetzen oder in Verkehr bringen m ssen die in der ATEX Richtlinie aufgef hrten grundlegenden Sicherheits und Gesundheitsanforderungen erf llen Die ATEX Richtlinie 94 9 EG gilt jedoch nicht r ckwir kend Dennoch besteht die Verpflichtung bereits vor handene Produkte laufend zu berpr fen Bei Sch den Verschlei usw sind die alten Produkte durch Ger te zu ersetzen die die ATEX Richtlinie erf llen Dar berhinaus d rfen Produkte die besonders f r die Verwendung in Bereichen mit hoher Explosionsgefahr Zone 0 oder 20 bestimmt sind nur in Verkehr gebracht werden wenn sie die ATEX Richtlinie vollst ndig erf l len Grundfos Pumpen die urspr nglich mit einem Ex Motor ausgeliefert worden sind d rfen nach einem Austausch nur weiter ver u ert werden wenn sie die ATEX Richtlinie erf llen Welche Verplichtungen ergeben sich f r den Betreiber durch die ATEX Richtlinie 99 92 EG Um eine Explosion zu vermeiden muss der Betreiber des Betriebsmittels die nachfolgend aufgef hrten Punkte unbedingt befolgen e die erforderlichen technischen und organisato rischen Vorsichtsma nahmen ergreifen e eine vollst ndige Risikobewertung der Explo sionsgefahr durchf hren e eine Zoneneinteilung der explosionsgef hrdeten Bereiche vornehmen e die Gefahrenzonen deutlich kennzeichnen
74. und die Drehzahl der Motoren stark voneinander abweichen kann ihre Leistung gleich sein Vergleichen wir z B einen 2 poligen Motor der eine Drehzahl von 3000 min besitzt mit einem 4 poligen Motor der mit 1500 min dreht Beide Motoren haben eine Leistung von 3 0 kW aber unterschiedliche Drehmomente 3 M polig 3000 9550 9 55 Nm M 9550 19 1 Nm 3 4polig 1500 Damithatein4 poligerMotordasdoppelteDrehmoment wie ein 2 poliger Motor gleicher Leistung 34 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch SANAS Q S Hohes Drehmoment Qy RS US Kleine Drehzahl TU S Ki 2 x Om VK SE e d O O ALZ L A i DV Se Kleines Drehmoment SI d j Urin X Hohe Drehzahl i Gleiche Leistung aber unterschiedliches Drehmoment Woher kommen Drehmoment und Drehzahl Nachdem wir nun die Begriffe Drehmoment und Drehzahl erl utert haben wollen wir zeigen wie beides in der Praxis erzeugt wird z B zum Antreiben einer Pumpe durch einen Motor Bei Wechselstrommotoren werden das Drehmoment und die Drehzahl durch die Wechselwirkung zwischen dem Rotor und dem magnetischen Drehfeld erzeugt Das Magnetfeld um die Leiterschleifen des Rotors ver sucht mit dem Magnetfeld des Stators gleich zu ziehen Doch im tats chlichen Betrieb hinkt die Rotordrehzahl immer etwas hinter dem Magnetfeld des Stators hin terher Das erm glicht dem Magnetfeld des Rotors das Magnetfeld des Stators zu kreuzen und dad
75. von Motoren mit erh hter Sicherheit nn 100 Eigenschaften von Motoren mit erh hter Sicherheit nn 100 Ze 000000000 0010009900000 EE EE 101 Typische Anwendungen f r EExe Motoren mit erh hter Sicherheit 101 Niehtt nkende MotorenSrZundsch UtzanH EX Are 102 Konstruktiver Aufbau von nichtfunkenden Motoren 102 Eigenschaftenivoninichttunkenden Motoren ers RE 102 Typische Anwendungen f r nichtfunkende Motoren 102 Zusammengesetzte Betriebsmittelien een rad ee ae ed neneee 103 KombinationenjundlihrelEigenschaften rg 104 Installationundlelektrischer Gates ee 104 Instandsetzung HN ELLE 105 Was biete amp Grundfosin diesemiBereich te ee 107 5 Explosionsgesch tzte Motoren ATEX Motoren Was bedeutet ATEX Was bedeutet ATEX Der Begriff ATEX steht f r den Ausdruck ATmosphere EXplosible Er nimmt Bezug auf die beiden EU Richtlinien diezurBestimmungundzurAbwendung der Explosionsgefahr in unterschiedlichen Bereichen gelten Eine der beiden ATEX Richtlinien 94 9 EG beschreibt die Anforderungen an Betriebsmittel die f r den Einsatz in explosionsgef hrdeten Bereichen vorgesehen sind Der Hersteller dieser Betriebsmittel muss die Anforderungen erf llen und auf dem Typenschild angeben zu welcher Ger tekategorie sein Produkt geh rt Die zweite ATEX Richtlinie 99 92 EG beschreibt die Mindestsicherheits und gesundheits anforderungen die der Betreiber der Betriebsmittel bei Ausf hrung von Arbeiten in explosionsgef hrdete
76. vorgestellt die den dU dt Wert reduzieren Diese Filter werden haupts chlich dazu eingesetzt den Motor vor zu hohen dU dt Werten und Spannungsspitzen U zu Spitze sch tzen Die Spitzenspannung U ist ein weiterer Faktor der Einfluss auf die Lebensdauer des Isolationssystems im Spitze Motor hat Die Diagramme auf der vorherigen Seite zeigendieAusgangsspannungdesFrequenzumrichters unter idealen Bedingungen In realen Anwendungen verbindet jedoch ein Kabel den Frequenzumrichter mit dem Motor Dieses Kabel beeinflusst die Ausgangsspannung des Frequenzumrichters Die Spitzenspannung U wird durch die vorhandene Kapazit t im Kabel verursacht Die Spitzenspannung U kann einen sehr hohen Wert annehmen Jedes Mal wenn der Wechselrichter einen Impuls aussendet wird das Isolationssystem des Motors mit dieser hohen Spannung belastet und zwar bis zu 1000 Mal pro Sekunde Bis zu einem gewissen Grad h ngt auch die H he der Spitzenspannung U pite ab weil die im Kabel gespeicherte Kapazit t mit der Kabell nge zunimmt von der Kabell nge Die Spitzensspannung U stellt in der Regel kein Problem dar solange das Kabel das den Frequenzumrichter und den Motor verbindet nicht zu lang ist weniger als 15 20 m Auf den vorherigen Seiten wurde dargestellt dass das Problem bei ber Frequenzumrichter angetriebenen Motoren darin besteht dass die tats chliche Ausgangsspannung aus einer Reihe von Impulsen gebi
77. wird in diesem Handbuch nicht weiter behandelt Die drei Werte k nnen nicht direkt miteinander ver glichen werden Es ist jedoch eine Umrechnung auf Grundlage von Richtwerten m glich Als Richtwert gilt L 10 dB Ly Durchschnittwert m gliche Schwankungsbreite 8 14 dB In der EU Maschinenrichtlinie ist festgelegt dass der Schalldruckpegel als Schalldruck anzugeben ist wenn der Wert niedriger als 85 dB A ist und als Schallleistung wenn der Wert 85 dB A bersteigt Der L rm wird jedoch unterschiedlich empfunden Das Empfinden ist abh ngig vom H rverm gen der betreffenden Person und h ufig auch von seinem Alter Deshalb erfolgt eine Interpretation Bewertung der mit Hilfe der oben aufgef hrten Messverfahren ermittelten Werte Grundlage hierf r ist das soge nannte Standardohr Siehe die Abbildungen auf der rechten Seite Diese Art der Interpretation wird als A Bewertung dB A bezeichnet Die Messwerte wer den dabei in Abh ngigkeit der Frequenz angepasst d h in einigen F llen nach oben und in anderen F llen nach unten korrigiert Andere Gewichtungsverfahren werden als B und C Bewertung bezeichnet die jedoch f r andere Zwecke verwendet werden die in diesem Handbuch nicht behandelt werden 206 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch Schmerzgrenze 20 50 100 200 500Hz1 H rschwellenwert in Abh ngigkeit der Frequenz dB A 10 10 20 30 50 60 80
78. zweiphasigen Motoren mit Betriebskondensator oder Anlauf und Betriebskondensator die ein eher ruhiges Laufverhalten aufweisen weil sie auch im Normalbetrieb ber einen Kondensator verf gen Der Betriebskondensator balanciert den Motor aus und sorgt so f r einen gleichm igeren Betrieb 20 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch Hilfswicklung Anlaufwicklung Statorblech Beispiel eines 2 poligen Einphasenmotors mit vier Unterwicklungen in der Hauptwicklung und zwei Unterwicklungen in der Hilfswicklung 2 Einphasige Motoren Grundausf hrungen einphasiger Induktionsmotoren Grundausf hrungen einphasiger Induktionsmotoren Bei Haushaltsger ten und Industrieger ten mit kleiner 1 Zyklus Leistung erfolgt die Spannungsversorgung durch ein phasigen Wechselstrom Zudem istin einigen Regionen keine dreiphasige Spannungsversorgung verf gbar Deshalb sind einphasige Wechselstrommotoren vor Stator allem in den USA weit verbreitet Au erdem werden Wechselstrommotoren h ufig wegen ihrer robusten Bauweise ihres wartungsfreien Betriebs und der gerin gen Anschaffungskosten bevorzugt D 90 180 E 360 Wie der Name bereits aussagt arbeiten einphasige i Induktionsmotoren nach dem Induktionsprinzip wie i T auch die dreiphasigen Motoren Dennoch gibt es i Unterschiede Einphasige Motoren werden in der Regel a i Keinfed i mit Wechselspannungen von 110 240 V betrieben und Rotation dureh T
79. 0 h ufig in metallverarbeitenden Fertigungsprozessen Ki EE e t SE a e anzutreffen wie z B Bohren Fr sen usw Drehzahl in Drehzahl in Bei steigender Drehzahl sinkt das Drehmoment und Konstantes Drehmoment die Leistung bleibt konstant Wie bereits aus der Bezeichnung hervorgeht bedeutet ein konstantes Drehmoment dass das zum Antreiben einer Maschine erforderliche Drehmoment unabh n 100 100 gig von der Drehzahl immer konstant ist Ein gutes e Beispiel hierf r sind F rderanlagen o N 80 80 So Variables Drehmoment und variable Leistung 5 2 Se Das variable Drehmoment ist f r uns die wichtigste Ge z Belastungsart Sie ist bei Anwendungen anzutreffen a WE i Et T 20 D 40 die ein geringes Drehmoment bei niedriger Drehzahl X D und ein hohes Drehmoment bei hoher Drehzahl erfor Se S dern Ein typisches Beispiel f r diesen Belastungsfall we Eu sind Kreiselpumpen e We 0 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100 Deshalb wird im Folgenden ausschlie lich der Drehzahl in Drehzahl in I Belastungsfall Variables Drehmoment und variable Leistung behandelt Konstantes Drehmoment unabh ngig von der Drehzahl Nachdem bereits angemerkt wurde dass Kreiselpumpen ein variables Drehmoment ben tigen sollten wir hier zun chst noch weitere Eigenschaften von Krelselpumpen nennen Der Einsatz von dreh zahlgeregelten Antrieben unterliegt bestimmten phy sikalischen Gesetzen In unserem Fall werde
80. 17 ge vV Eff ha 5 90 3 40 Imax6 50 3 75 n 2860 2890 min cos 0 85 0 79 gt gt Made in end Hungary CE GRUNDFOS 4 PART NO 83315217 Lw 80 _dB A MAX AMB 40 C INS _ CONN A EFE 75 FL 86 MADE IN CHINA 6314 O O l Betriebsart GRUNDFOS d D C Tune MAAGI60L2 A2FF300D IEC60034 3 Mot No 300296030001 H Th cl F B 3 IP55 86kg TP111 Made by AEG 50Hz A r 18 5kW 380 415 660 690V 34 5 19 9A Made in EU GOHz Ar 18 5kW 380 480 660 690V 2930 min 1 cosp 0 87 60Hz 27 6 34 5 19 9A 3530 3560 min 0 9 0 89pf P N 81615728 Bearing DE NDE 7309B 62092Z Grease UNIREX N3 ESSO Protector type PTC 160 C Release temperature 155 C Ready temperature 145 C After 4000h 9 ccm grease 0106 W rmeklasse CI F B W rmeklasse F mit Temperaturanstieg B Grundfos Motorhandbuch 181 9 Installation Grundfos Motorhandbuch Ma nahmen bei Anlieferung Maximal zul ssige Umgebungstemperatur Manchmal ist auch die maximal zul ssige Umgebungs P2 temperatur bei der der Motor betrieben werden darf auf dem Typenschild angegeben EFF I Ohne Angabe darf der Motor in der Regel bei einer 30 ege Umgebungstemperatur bis maximal 40 C bei EFF2 70 Motoren undbismaximal60 CbeiEFF1 Motorenbetrie 60 ben werden Bei der aufgef hrten Nenntemperatur 50 l uft der Motor innerhalb der f r die W rmeklas
81. 180 26 M24 355 355 630 800 200 33 M24 400 400 710 900 224 33 M24 450 450 800 1000 250 39 M24 Grundfos Motorhandbuch 69 4 Normen f r Wechselstrommotoren IEC 60072 und EN 50347 Abmessungen und Leistungen Abmessungen von Flanschen mit Gewindebohrungen und Durchgangsbohrungen Die Flanschabmessungen aller Motoren entsprechen der Norm EN 50347 F r Motoren die sowohl F e als auch Flansche mit Durchgangsbohrungen als Montagefl che besitzen sind die Ma e A B und C Ma e des Fu motors anzugeben Anzahl der Bohrungen Flanschgr e FF oder FT Grundfos Motorhandbuch 1 Cr T 65 65 50 80 0 4 5 8 M5 2 5 75 75 60 90 0 4 5 8 M5 2 5 85 85 70 105 0 4 7 M6 2 5 100 100 80 120 0 4 7 M6 3 115 115 95 140 0 4 10 M8 3 130 130 110 160 0 4 10 M8 3 5 165 165 130 200 0 4 12 M10 3 5 215 215 180 250 0 4 14 5 M12 4 265 265 230 300 0 4 14 5 M12 4 300 300 250 350 0 4 18 5 M16 5 350 350 300 400 0 4 18 5 M16 5 400 400 350 450 0 8 18 5 M16 5 500 500 450 550 0 8 18 5 M16 5 600 600 550 660 0 8 24 M20 6 740 740 680 800 0 8 24 M20 6 940 940 880 1000 0 8 28 M24 6 1080 1080 1000 1150 0 8 28 M24 6 70 Grundfos Motorhandbuch 4 Normen f r Wechselstrommotoren IEC 60072 und EN 50347 Abmessungen und Leistungen Abmessungen von Wellenenden Die Abmessungen der Wellenenden f r alle
82. 250 11 Wartung Motorwartung Motorwartung Um Ausf lle und St rungen zu vermeiden und die Blockierter L fter oder verstopfte L fteinl sse Lebensdauer zu verl ngern m ssen Motoren regelm Rig gewartet werden Die Wartung und berpr fung der Motoren und Motorbauteile sollten dabei min destens alle 6 Monate durchgef hrt werden Nur so 7 kann die Funktionsf higkeit und der Wirkungsgrad des Motors erhalten bleiben In diesem Kapitel wer Fehlende oder unzureichende den drei unterschiedliche Wartungsmethoden bzw Schmierung der Lager Instandhaltungsmethoden vorgestellt die vorbeu gende vorausschauende und reagierende Instand haltung bzw Wartung Schlechte Spannungswersorgung Vorbeugende Instandhaltung er Das Ziel dieser Instandhaltungsmethode ist Betriebs ale nn st rungen zu verhindern und sicherzustellen dass der Motor st ndig zuverl ssig l uft Gew hnlich ist die vorbeugende Instandhaltung Teil der planm igen Wicklungsisola Wartung eines gesamten Systems tionswiderstand Y Vorausschauende Instandhaltung EE Die Zielsetzung dieser Wartungsmethode ist zu gew hrleisten dass bestimmte Wartungsarbeiten N Falschausrichtung zur richtigen Zeit durchgef hrt werden Um beide der Welle Parameter vorherbestimmen zu k nnen muss der Motorbetrieb regelm ig berwacht werden Auf Faktoren die die Lebensdauer des Motors diese Weise lassen sich Probleme erkennen bevor sie verk
83. 3 6 Motorschutz Grundfos Motorhandbuch Welche St rungen sind durch den Motorschutz abgedeckt Lasttrennschalter Sicherungstrenner Ein Lasttrennschalter ist ein Sicherheitsschalter mit einer Sicherung die beide in einem Geh use untergebracht sind Der Schalter ffnet und schlie t den Stromkreis w hrend die Sicherung gegen berstrom sch tzt Schalter werden in der Regel zum Abschalten der Spannungsversorgung bei Servicearbeiten oder bei Auftreten von St rungen verwendet Ein Lasttrennschalter ist in einem eigenen Geh use untergebracht Das Geh use dient als Schutz f r In elektrischen Schaltpl nen werden Sicherungen in Personen gegen direktes Ber hren bei unbeabsichtigt der Regel durch diese Symbole dargestellt auftretenden Str men und gegen Witterungseinfl sse Einige Sicherungstrenner haben eine integrierte Sicherungsfuntion w hrend bei anderen die nur einen Schalter besitzen keine Sicherungen eingebaut sind Die berstromschutzeinrichtung Sicherung muss den Unterschied zwischen berstrom und Kurzschluss erkennen So sind beispielsweise geringe berstr me kurzzeitig zul ssig Nimmt die St rke des Stroms jedoch zu muss die Schutzeinrichtung schnell reagieren Denn bei Auftreten von Kurzschl ssen muss der Stromkreis sofort unterbrochen werden Ein Lasttrennschalter mit Sicherung ist ein Beispiel f r eine berstrom Schutzeinrichtung Entsprechend aus gelegte Sicherungen im Schalter ffnen de
84. 3 ESSO Protector type PTC 160 C Release temperature 155 C Ready temperature 145 C After 4000h 9 ccm grease 0106 Grundfos Motoren sind f r dieselbe Leistung sowohl bei 50 Hz als auch bei 60 Hz ausgelegt Kippmoment 300 MK 275 250 225 200 175 150 125 100 es een 75 50 25 Anlaufmome MA Nennmoment MN Sattelmoment vom Nennmoment 0 O 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 von der synchronen Drehzahl Drehmoment Drehzahlkurve f r einen Wechselstrommotor Grundfos Motorhandbuch 37 3 Motordrehmoment und Motorleistung Praktische Anwendung Anlaufmoment MA Losbrechmoment Das Anlaufmoment ist das Drehmoment das erzeugt wird wenn Spannung an einen stehenden Motor ange legt wird d h wenn der Motor mit voller Spannung beaufschlagt wird die Welle aber in ihrer Position blockiert ist Dies ist somit das Drehmoment das zum Anlaufen ben tigt wird d h um die Welle unter Last aus dem Stand zu beschleunigen Sattelmoment MS Dieser Begriff wird f r den untersten Punkt der Drehmoment Drehzahlkurve verwendet wenn der Motor eine Last auf volle Drehzahl beschleunigt Die meisten Grundfos Motoren haben kein spezielles Sattelmoment weil hier der unterste Punkt mit dem Anlaufmoment zusammenf llt Deshalb ist f r die meisten Grundfos Motoren das Sattelmoment gleich dem Anlaufmoment Losbrechmoment Kippmoment Mk Das Kippmoment ist das maximale Drehmoment das ein Wechselstrommotor be
85. 5 8 Frequenzumrichterbetrieb Ausgangsimpulse vom Wechselrichter Eine andere M glichkeit die Ausgangsimpulse vom Wechselrichter darzustellen zeigt das Diagramm auf der rechten Seite Bei genauer Betrachtung des Impulsdiagramms wird das grundlegende Funktionsprinzip eines Frequenz umrichters deutlich Ein Frequenzumrichter erzeugt nach einem bestimmten Muster eine Reihe von Impulsen zwischen den drei Ausgangsphasen mit denen der Stator beaufschlagt wird Die Ausgangsspannung Effktivwert der Impulse entspricht der aktuellen Ausgangsfrequenz Der Effektivwert der Ausgangsimpulse ist von der Impulsdauer abh ngig L ngere Impulse bedeuten h here Spannung Im n chsten Abschnitt werden die Impulse und die daraus resultierenden Probleme n her betrachtet Die nderung der Ausgangsspannung ber die Zeit kann ber das Verh ltnis AU At oder mathematisch wie folgt ausgedr ckt werden dU dt Im ersten und zweiten Diagramm geht der Ausdruck dU dt gegen unendlich Dies ist in der Praxis jedoch nicht der Fall Denn das Umschalten ben tigt Zeit Als Schalter werden im Wechselrichter Halbleiter eingesetzt Es dauert eine bestimmte Zeit damit die Halbleiter vom nicht leitenden in den leitenden Zustand wechseln Beim realen Umschalten nimmt der Ausdruck dU dt somit einen bestimmten endlichen Wert an Werden beispielsweise die Daten aus dem vorherigen Abschnitt herangezogen und betr gt die Schaltzeit z B 0 3 us dann ist dU dt 565
86. 5 Explosionsgesch tzte Motoren ATEX Motoren Was bedeutet ATEX E GRUNDFOS Grundfos Motorhandbuch 87 5 Explosionsgesch tzte Motoren ATEX Motoren Einteilung der explosionsgef hrdeten Bereiche in Zonen Grundfos Motorhandbuch Einteilung der explosionsgef hrdeten Bereiche in Zonen Die ATEX Richtlinie 99 92 EG unterscheidet zwischen zwei Arten von explosionsf higen Atmosph ren Gas und Staub Bereiche die diesen beiden explosions f higen Atmosph ren zugeordnet sind sind wiede Ge rum in drei Zonen unterteilt Die Zoneneigenschaften l sind f r Gas und Staub identisch allerdings ist ihre SE kategorie 2 Betreiber Hersteller Zone 1 Nummerierung unterschiedlich Die Zonen 0 1 2 bezie SET hen sich auf Gas und die Zonen 20 21 22 auf Staub St ndige Zone 0 Gefahr oder 20 Zone 0 20 St ndige Gefahr er Permanentes oder h ufiges Vorhandensein von explo se sionsf higen Gasen oder brennbaren St uben In die ser Zone d rfen nur Ger te der Kategorie 1 eingesetzt Mogins werden Zonen Zone 1 21 M gliche Gefahr ae Gelegentliches Vorhandensein von explosionsf higen I Gasen oder brennbaren St uben bei Normalbetrieb In dieser Zone d rfen nur Ger te der Kategorie 2 oder h her eingesetzt werden Bei der Zuordnung von Zonen und Ger tekategorien han delt es sich um Mindestanforderungen Gibt es strengere nationale Vorschriften sind diese anzuwenden Zon
87. 600 315L 65 80 160 200 250 7 z e FF600 z 355 75 100 315 355 400 315 355 400 z z FF740 450 500 450 500 400 80 100 560 630 710 560 630 710 z z FF840 450 90 120 800 900 1000 800 900 1000 z z FF940 Grundfos Motorhandbuch 65 4 Normen f r Wechselstrommotoren IEC 60072 und EN 50347 Abmessungen und Leistungen Grundfos Motorhandbuch Buchstabensymbole und Ma skizzen In der Norm aEN 50437 sind die folgenden Buch stabenkennungen zur Bezeichnung der Abmessungen von Motoren in Ma skizzen definiert Die Buch stabensymbole kennzeichnen die Abmessungen eines Motors Pflichtangaben sind mit einem Stern gekennzeich net IEC Norm DIN Norm Beschreibung A b Abstand zwischen den Mittellinien der Befestigungsbohrungen Vorderansicht AA n Breite eines Fu es Vorderansicht AB f Gesamtbreite ber die F e gemessen Vorderansicht AC g Durchmesser des Motors AD p1 Abstand von der Mittellinie des Motors bis zum u eren Ende des Klemmenkastens oder bis zu einem anderen am weitesten abstehenden Bauteil das am Motor montiert ist B a Abstand zwischen den Mittellinien der Befestigungsbohrungen Seitenansicht BA m L nge eines Fu es Seitenansicht BB e Gesamtl nge ber die F e gemessen Seitenansicht sp wi Abstand vom Wellenbund auf der Antriebsseite bis zur Mittellinie der Befestigungs
88. 66 N 377 N 152 Grundfos Motorhandbuch 7 Motorlager I Allgemeine Schmierregeln im A Hinblick auf die Lagerlebensdauer Schritt 2 Berechnen der dynamischen Lagerlast P 0 35 F 0 57 F P 0 35 377 N 0 57 3766 N 2279N Schritt 3 Ermitteln der Lagerlebensdauer L Gepr fte Lager ausge fallen xX XK KXXX X X SS SS SS XK X xX XK K K K XK X x Xx Xx X X x Xx Xx Xx Lu 88 000 L 440 000 50h 1000000 LS P Betriebsstunden Betriebsstunden Lion a a a 60 en 1000000 60500 Betriebsstund inem Ausfall Lu 1l 1 1 88000 h etriebsstunden vor einem Ausfa 60 3516 2279 wenn die Lager in diesem speziellen Beispiel mindestens Schritt 4 Beurteilen der berechneten alle 3 000 Betriebsstunden nachgeschmiert werden Lagerlebensdauer Die berechnete Lagerlebensdauer ergibt sich zu Lon 88 000 h Um zu vermeiden dass durch die Lebensdauer der Fettf llung die Lagerlebensdauer herabgesetzt wird muss das Lager alle 3 000 Betriebsstunden nach geschmiert werden Grundfos Motorhandbuch 153 7 Motorlager Absch tzen der Fettgebrauchsdauer Fon Absch tzen der Fettgebrauchsdauer Fa In Normmotoren werden entweder dauergeschmierte Lager eingesetzt oder Lager die nachgeschmiert werden k nnen Motorlager sind in der Regel einer h heren Erw rmung ausgesetzt als andere Lager Ursache f r die Erw rmung sind die Reibungsw rme durch die Rotatio
89. 9 Z ndschutzart 5 Explosionsgesch tzte Motoren ATEX Motoren Normen und Verfahren zum Explo sionsschutz EExd EExe und ExnA Prinzip Anwendung Hinweis Staubatmosph ren Gruppe Il werden durch die CENELEC Normen EN 50281 1 1 und EN 50281 1 2 abgedeckt SES 50014 0 R Grundlegende elektrische Anforderungen Alle Betriebsmittel Anforderungen 7 Die elektrischen Komponenten sind er tekategorie 2 vollst ndig von l umgeben so dass eine lkapselung o 50015 S Zone li explosionsf hige Atmosph re sich nicht IECH entz nden kann Die Schutzgeh use von Betriebsmitteln a S werden gesp lt um explosionsf hige o er tekategorie 2 Atmosph ren aus dem Geh use zu Schaltschr nke berdruckkapselung H 50016 2 Zonel entfernen und anschlie end mit Druck gro e Motoren beaufschlagt um ein Eindringen von umgebender Atmosph re zu verhindern Die elektrischen Betriebsmittel werden A A Elektronische Komponenten Ger tekategorie 2 von Sand z B Quarz umgeben um den e 2 Sandkapselung qg po 3 Zonel Kontakt d einer en EE Atmosph re zu vermeiden 8 Die Schutzgeh use von en P 5 ie 2 Betriebsmitteln sind druckfest ausgef hrt d 50018 il ln g und halten dem Druck bei einer inneren E one Explosion stand so dass die umgebende Bes Atmosph re nicht entz ndet wird Se iche Verfahr
90. Die Isolierschicht am Au enring des Lagers besteht aus Aluminiumoxid das im Plasmaspritzverfahren aufgebracht wird Diese Art der Beschichtung kann einer dielektrischen Durchschlagspannung von 1000 V standhalten Elektrisch isolierte Lager gibt es in vielen Ausf hrungen Zu den am h ufigsten vertretenen Lagerbauarten geh ren Zylinderrollenlager und Rillenkugellager deren Au endurchmesser durchaus 75 mm bersteigen k nnen Dies entspricht einer Basiskennzeichnung gr er 6208 Wie Hybrid und Keramiklager sind auch isolierte Lager teurer als Standardlager auch wenn der Preisunterschied immer kleiner wird Bei ber Frequenzumrichter geregelten Motoren ab der Baugr e 250 werden isolierte Lager immer h ufiger standardm ig auf der Nicht Antriebsseite eingebaut 8 Frequenzumrichterbetrieb Sonderlager Innenring aus Keramikkugeln Keramik Au enring aus Keramik Voll Keramiklager Keramikschicht Isolierte Lager keramikbeschichtete Lager Grundfos Motorhandbuch 173 8 Frequenzumrichterbetrieb Vorsichtsma nahmen beim Frequenzumrichterbetrieb Vorsichtsma nahmen beim Frequenzumrichterbetrieb Im Zusammenhang mit Vorsichtsma nahmen in Verbindung mit dem Frequenzumrichterbetrieb wird zwischen vier Motorbauarten unterschieden e Motoren ohne Phasenisolierung zwischen den Wicklungen und dem Spulenende e Motoren mit Phasenisolierung zwischen den Wicklungen und dem Spulenende e Motoren mit verst r
91. Drehmomentlast ist das erforderliche Drehmoment bei niedriger Drehzahl gering und bei hoher Drehzahl sehr hoch Mathematisch ausge dr ckt ist der Drehmomentbedarf eine Funktion der Drehzahl zum Quadrat und die Leistung eine Funktion der Drehzahl hoch drei Dieses Verh ltnis l sst sich in derselben Drehmoment Drehzahlkurve zeigen die bereits zuvor zur Dartsellung des Motordrehmoments verwendet wurde 40 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch Affinit tsgesetze f r Kreiselpumpen ER pp Ha Eat Pa Eat Q N H N Ge N n F rderstrom 125 125 F rderh he Leistung 187 5 Drehzahl 1 _ F rderstrom 1 Drehzahl2 F rderstrom 2 Drehzahl 1 F rderh he 1 Drehzahl2 F rderh he 2 Drehzahl 1 Leistung 1 Drehzahl2 Leistung 2 150 n 125 n Druckseite SS Saugseite S A RY AN A nauc A umpengeh use PACA S N NR Pumpengeh use Diffusor Schnittzeichnung einer Kreiselpumpe Beschleunigt ein Motor von Null auf Volllast kann das erzeugte Drehmoment erheblich variieren Das erfor derliche Drehmoment bei einer vorgegebenen Last variiert zudem mit der Drehzahl Damit der Motor die entsprechende Last bew ltigen kann muss das vom Motor gelieferte Drehmoment zu jeder Zeit gr er als das von der Anwendung geforderte Drehmoment sein Im Beispiel auf der rechten Seite hat eine Kreiselpumpe ein Nennmoment von 70 Nm Dies entspricht ein
92. Drehzahl Drehzahl 50 Hz 60 Hz 2 3000 3600 4 1500 1800 6 1000 1200 8 750 900 12 500 600 Rotordrehzahl p N BZ Schlupf r 4 d Stator mit synchroner Drehzahl Synchrone Drehzahl Rotordrehzahl 100 Schlupf Synchrone Drehzahl 1500 min 1480 min 100 SE 1500 min Schlupf 13 Grundfos Motorhandbuch 17 Grundfos Motorhandbuch 2 Einphasige Motoren Einphasenmotoreni mern een le EE 20 Grundausf hrungen einphasiger Induktionsmotoren 21 Einphasenmotoren mit Anlaufkondensator uosesersenserenneneneneneneeennnenennnenenennnene 22 Einphasenmotoren mit Anlaufkondensator und Betriebskondensator sssusnsusurrerssrsesesrerersrsese 23 Einphasenmotoren mit Widerstandehiltephase 24 Einphasenmotoren mit Betriebskondensator sssesesrsesseeseseseesesrsesesesereeesesossesesesesesesesee 25 Spannungsumschaltbare Einpbasenmotoren a neee aae a a E 26 Besonderheiten see ee energie 27 Anmerk ungenz r Spannung oree reen ee ee ee ee ee ee A 28 Spann ngsvariantenn mern seen ernennen A E ern 28 Zusammenfassung Aare een ee ee ee E ee een 29 2 Einphasige Motoren Einphasenmotoren Einphasenmotoren H ufig liegt der Schwerpunkt der Grundlagen vermittlung auf dreiphasigen Motoren Das liegt vor allem daran dass als Antrieb f r Pumpen weitaus h ufiger dreiphasige Motoren als einphasige Motoren eingesetzt werden Dennoch fertigt Grundfos
93. Es ist zudem besser das Lager h ufiger unter Verwendung einer kleineren Fettmenge als nur selten und dann mit einer gro en Fettmenge nachzuschmieren 11 Wartung Dra ialah Deutsch reraia Last CEET Sur are ann bayra iouen ann de ee SMS P Ke Estt Icalsee Le Cie Lg aile L etreor G er uw Let vg Umtroi Lis ou Lee r at UR y IIe Zei Seite Fraen eescteceger aieia Zeng Zut Lee grass ze aite tnperetrfejt pe peretre Iitun L lthiunbas ere rante tnperetre K era e bass Deag CHE Sased y oase HAEDO TON Lei 8 pes Ze Iiun as iite Yatlat Le SI ol Nietstait per wart Igpertarte en ander tet geer bean FETTE anderem Fett Re nr F el Ge oe uar geg Tee bisadlst eens ie era wem sira mag Le Saiten een vm sra nroa so een Cer Ures 7e re min Gie Mieceerroit A egen Sa Sii fiy L t wurgen Ehe BETTER Demi ses aeg atrio iess Loss ug net nt er Te vi rauen Ge Veit e are von iod y care dein mn u amrai tiee ye erg ame ees L tore s to ia a er D ee jo wx 1 emp df Ce GC E dr D Sr EEN nr TEE in zer et irg o Latz vogue le marcre tor en marcha un a Seat ce Atar gesit be Vira WE ar ur if e je di et werte yar fr en tenges Ser LEE before e OS Targeren Zeit tour avant un arr t zuara os servlate ae Cana EI t merk ran OTR i ante un us Bu lernen en t parte Tone D ee Il Foiron Dec en sonal porai on merane erer vor mow zur miee z pU isio mm om em per tun pi eg 1rte m reoaine ep acmnert dem Ze
94. Flansch mit A Gleichstrommaschine f r den Industriebereich C C face Gewindeflansch T Genormte Ausf hrung Durchgangsbohrungen In NEMA Normen wer den noch viele weitere gefolgt vom Buchstabenkennungen Lochkreisdurchmesser in mm verwendet IEC 112 M28 NEMA 143T Fu motor mit einer Achsh he von 112 mm Fu in mittelgro er Ausf hrung Wellenende 828 mm Fu motor mit einer Achsh he von 3 5 14 4 3 5 Fu in Ausf hrung 3 IEC 112 28 FF 215 NEMA 143TC Baugr e 112 Wellenende 828 mm Flansch mit Baugr e 143 Durchgangsbohrungen und einem Lochkreisdurchmesser von 215 mm Gewindeflansch C face Bedeutung der wichtigsten Motorangaben nach IEC und NEMA Grundfos Motorhandbuch 63 4 Normen f r Wechselstrommotoren IEC 60072 und EN 50347 Abmessungen und Leistungen Grundfos Motorhandbuch Die Motorenden unterscheiden sich entsprechend der DE Antriebsseite NDE Nicht Antriebsseite nachfolgenden Bezeichnungen D N A B D oder DE steht f r Drive End AS Se N oder NDE steht f r Non Drive End d h dort wo der L fter angeordnet ist In einigen F llen wird auch die deutsche Bezeichnung verwendet A oder AS f r Antriebsseite entspricht D oder DE B oder BS f r Bel ftungsseite L fterseite Nicht Antriebsseite Die Abmessungen eines Motors mit den dazugeh rigen Toleranzen sind in der Regel in den Herst
95. GRUNDFOS MOTOR BOOK E GIKAGIWTATUIULSVCKOCK GRUNDFOS 21 Einf hrung Willkommen zum Grundfos Motorhandbuch Das C vorliegende Handbuch enth lt alles Wissenswerte ber Elektromotoren vom Funktionsprinzip bis E RU N D FOS zu den Einsatzgebieten Bevor es jedoch ins Detail geht ist zu kl ren welche Aufgabe der Elektromotor eigentlich erf llen soll Denn alle Elektromotoren sind immer speziell f r einen ganz bestimmten Aufgabenbereich konzipiert Da es sich hier um ein von Grundfos ver ffentlichtes Fachbuch handelt liegt der Schwerpunkt auf Elektromotoren die haupts chlich zum Antreiben von Pumpen dienen Dennoch kommt auch der Grundlagenteil nicht zu kurz so dass sich das Handbuch auch an diejenigen richtet die allgemein an Elektromotoren interessiert sind Z j DIENTE Keeseren Ge Doch zun chst soll der Blick weit zur ck in die Vergangenheit gehen Schon fr h hat Archimedes erkannt dass Wasser mit Hilfe von rotierenden Schrauben Spiralen bewegt und nach oben bef r dert werden kann ein Vorgang den wir heute als Pumpen oder F rdern bezeichnen Zu Ehren von Archimedes dem Pioneer der Wasserf rderung hat Grundfos deshalb die Archimedische Spirale in sein Firmenlogo aufgenommen a nn E E Sn E Ey Elektromotor F r den gesamten F rderprozess ist die Rotation ein wichtiger Bestandteil Deshalb ist der Motor eine spannungs wichtige Komponente einer jeden Pumpe Denn ohne Vers
96. Hilfe der folgenden Gleichung abgesch tzt werden n AL 50 log n dB A Dabei ist AL die Schalldruckpegel nderung die sich aus der Drehzahl nderung von n auf n ergibt Die Gleichung gilt sowohl f r eine Drehzahlerh hung als auch f r eine Drehzahlabsenkung 208 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch dB A 15 20 25 30 35 100 90 80 70 60 50 25 min Der Schalldruckpegel steigt mit zuneh mender Drehzahl 9 Installation Grundfos Motorhandbuch 209 Grundfos Motorhandbuch Br N I4 Ki d A SS 3 HF A ef d go P A EEEN a a SE S SE A A AT VN union wur ve AY Nils BD 10 Einschaltarten Einschaltartenerne EE 212 Einschaltstrom oderAnlaufsttom nee te 212 Birektanlaut DOl e ee 213 EE EE 213 N he 213 Stenn Breieck Anl aufs EI KEE 214 Ee 214 Nache EE ee 214 Gegen berstellung von Direktanlauf und Sterm Dreieck Anlauf 216 paper BESSE 217 Vorteile ee ne E 217 N he 217 Verh ltnis zwischen Drehmoment und Spannung 217 e EE a E ee 218 VN E E E E E E E 218 Nachteilen EE 218 AE e eo vA a A ee 219 Vorteile e ee ee ee er E E 219 Nachteile ers a r E E E TAE I S E ER 219 ENA EE 220 lU DU DEE 220 10 Einschaltarten Einschaltarten Einschaltarten Heute gibt es viele verschieden
97. Lo lelel 1000000 e j 28000 h E x x a 60 2900 1321 a 10 xix X XxX X OI ausge al xv X x x X fallen XI X KR ee EE E X xx ER x N E Schritt 4 Beurteilen der berechneten L on 28 000 L 140 000 Lagerlebensdauer Betriebsstunden Betriebsstunden Die berechnete Lagerlebensdauer ergibt sich zu Lion 28 000 h Verschiedene Faktoren wie z B Betriebsstunden vor einem Ausfall Temperatur Verschmutzung usw k nnen jedoch die Lebensdauer der Fettf llung verk rzen Dadurch kann die tats chliche Lagerlebensdauer klei ner als die berechnete Lagerlebensdauer L sein Grundfos Motorhandbuch 151 7 Motorlager Grundfos Motorhandbuch Allgemeine Schmierregeln im kb Hinblick auf die Lagerlebensdauer Berechnungsbeispiel Nr 2 Axiallager Schr gkugellager in einem 18 5 kW Motor der eine Pumpe CR 45 3 2 antreibt Einbaurichtung vertikal Betriebspunkt Q 26 m h H 98 m 60 Hz Hydraulikkr fte von der Pumpe 1x 1262 2 x 947 3156 N Lagerdrehzahl n 3516 mint Motor Siemens 18 5 kW Axiallager im Motor Schr gkugellager 7309B Schmiervorrichtung Ja Nachschmieren nach 3000 Betriebsstunden Rotormasse 21kg Vorspannung ber Tellerfeder im Motor Dynamische Traglast C 60500 N Statische Traglast C 41500 N Daten f r das Ausf hrungsbeispiel 18 5 kW Motor f r die Pumpe CR 45 3 2 Schritt 1 Bestimmen der Lagerkr fte E S Foam ar Fan Penaten F 3156 N 400 N 210 N 3766 N STEET Fr 0 1 37
98. MA IEC EN Die IEC EN Normen decken den Bereich der sogenann ten IEC Motoren ab Sie gelten haupts chlich f r die Regionen Europa und Asien Hier wird das metrische Einheitensystem SI Einheiten verwendet Ein Beispiel ist die Einheit Meter m Die International Electrotechnical Commission kurz IEC stellt Normen f r Motoren auf die in vielen L ndern der Welt eingesetzt werden Dazu geh rt z B die Normenreihe IEC 60034 die Empfehlungen zu elek trischen Verfahren und Methoden enth lt die von den teilnehmenden IEC L ndern ausgearbeitet wurden Die Abmessungen und zugeh rigen Toleranzen sind in den Normen IEC 60072 und EN 50347 definiert NEMA Die NEMA Normen gelten haupts chlich in den USA und Kanada sowie in L ndern die enge Beziehungen zur USA unterhalten Hier wird das US Einheitensystem verwendet Die in diesen L ndern f r die Normung zust ndige Organisation National Electrical Manufacturers Association kurz NEMA stellt Normen f r zahl reiche elektrische Produkte darunter auch Motoren auf Die NEMA Normen gelten haupts chlich f r in Nordamerika eingesetzte Motoren Die Normen spiegeln den Stand der Technik wieder und werden in Zusammenarbeit mit den Herstellern elektrischer Ausr stung erstellt Der Standard f r Motoren ist in der NEMA Normenver ffentlichung Nr MG1 defi niert Einige gro e Motoren fallen jedoch nicht unter die NEMA Normen 48 Grundfos Motorhandbuch Grundfos
99. MEPS Vorschriften MEPS steht f r Minimum Energy Performance Standards und bedeutet frei bersetzt Mindeststandards f r den Energieverbrauch Seit2001 m ssen alledreiphasigen Elektromotoren von 0 73 kW bis 185 kW die MEPS Anforderungen erf llen Die neuen Standards werden in den australischen neuseel ndischen Normen AS NCS 1359 5 2000 78 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch beschrieben und durch staatliche Gesetze verbindlich festgeschrieben Die MEPS Richtlinien schreiben vor dass Produkte vom Markt genommen werden m ssen die wegen ihrer geringenEnergieeffizienznichtmehrtragbarsind Inden MEPS Richtlinien sind zudem Mindesteffizienzwerte f r Hocheffizienzmotoren definiert CEMEP In Europa wurde eine hnliche Initiative gestartet um den Energieverbrauch zu senken Die Europ ische Vereinbarung zur Klassifizierung des Wirkungsgrads von elektrischen Normmotoren trat 1999 in Kraft Die Vereinbarung ist das Ergebnis der Zusammenarbeit zwischen der Europ ischen Kommission und der CEMEP European committee of manufacturers of electric machines and electronics Europ ische Kommission der Hersteller von elektrischen Maschinen und Elektronik Das Ziel ist die Senkung des Energieverbrauchs in der Industrie durch den Einsatz von Motoren mit h herem Wirkungsgrad Die Vereinbarung ist jedoch nicht bindend Heute sind die CEMEP und EPAct Anforderungen an die Motoreffizienz welweit anerkannte Standards f r 50
100. Messen der Rechtwinkligkeit die Messuhr fest am Wellenende mit einem Abstand von 10 mm von der Montagefl che des Flansches montieren Dazu eine Messvorrichtung wie in der Abbildung auf der rechten Seite gezeigt verwenden Den maximalen und minimalen Wert an der Messuhr nach einer langsamen Umdrehung der Welle ablesen Die Differenz zwischen den beiden an der Messuhr 7 abgelesen Extremwerten f r die Rechtwinkligkeit darf den in der unteren Tabelle angegebenen Wert nicht Rechtwinkligkeit zwischen der berschreiten Die Messungen an dem Motor sind bei Montagefl che des Flansches und der vertikaler Welle vorzunehmen um das Axialspiel im Welle Lager auszuschalten ei Flansch FF oder FF 55 bis FF130 bis FF 600 bis Kopfplatte FT FF115 FF 265 FF 300 bis FF 500 FF 740 FF 940 bis FF 1080 80 um 100 um 125 um 160 um 200 um H 0 08 mm 0 10 mm 0 125 mm 0 16 mm 0 20 mm Max zul ssige Toleranzen f r die Rechtwinkligkeit zwischen der Montagefl che des Flansches und der Welle Zusammenfassung Ziel der Motorwartung ist unplanm ige und kostspie lige Ausf lle wie bei der reagierenden Instandhaltung zu vermeiden um den Herstellungsprozess nicht zu beeintr chtigen Zus tzlich kann durch die vorbeu gende Instandhaltung der Motorwirkungsgrad und damit auch der Anlagenwirkungsgrad verbessert werden Die vorausschauende Instandhaltung hinge gen hilft den Zeitpunkt vorauszubestimmen wann der Motor d
101. Motorhandbuch Bodenaufstellung Direktmontage auf dem Boden bedeutet direkte Schwingungs bertragung Grundrahmen Sockel Pumpenaggregat Schwingungsd mpfer Sockelaufstellung Grundrahmen mit dem Betonsockel vergossen verbunden statt direkt mit dem Boden EI Rohrkompen sator Pumpen aggregat Sockel Grundrahmen Schwingungs Ee SE Saz E eem DEU Umgebungstemperatur und Aufstellungsh he ber NN Die Umgebungstemperatur und die Aufstellungsh he ber NN sind wichtige Parameter die bei der Installation eines Motors zu ber cksichtigen sind Denn beide Faktoren haben einen gro en Einfluss auf die Lebensdauer der Lager und des Isolationssystems Als n chstes folgt eine kurze Auflistung was bei der Installation eines Motors hinsichtlich der Umgebungstemperatur beachtet werden muss Ein Motor der nach der Norm IEC 60034 1 gebaut wird muss die Anforderungen entsprechend der W rmeklasseneinstufung f r den Umgebungs temperaturbereich von 15 C bis 40 C erf llen ndern sich die Betriebsbedingungen f r den Motor und liegen diese dann au erhalb des Bereichs von 15 C bis 40 C muss die Motorleistung entspre chend reduziert werden Bei EFFL Motoren hingegen ist der Betrieb mit Nennlast bis zu einer Temperatur von 60 C zul ssig Wird ein Motor bei einer Umgebungstemperatur gr er 40 C betrieben kann sich die Fettgebrauchs dauer sow
102. Motortemperatur auch in der Nacht auf einem kon stanten Wert gehalten so dass keine Kondensation auftritt wenn der Motor nicht l uft Betr gt die relative Luftfeuchtigkeit 95 100 und liegt die Umgebungstemperatur ber 25 C muss der Motor mit einer verst rkten tropentauglichen Wicklungsisolierung ausger stet werden Ist mit der Anwesenheit von Insekten zu rechnen ist bei der Herstellung der besonderen tropentauglichen Isolierung auch Insektengift zuzusetzen Tropentaugliche Motoren geh ren jedoch nicht zum Produktprogramm von Grundfos Dennoch arbeitet Grundfos mit Motorenherstellern zusammen die bei Bedarf solche Motoren liefern k nnen 9 Installation Luftfeuchtigkeit Standard Isolierung Tropentaugliche Isolierung spezielle Sonderlackierung Sonderwerkstoffe die von Insekten nicht angegriffen werden Insektengift Grundfos Motorhandbuch 197 9 Installation Grundfos Motorhandbuch Anti Kondensationsheizung Anti Kondensationsheizung Einige Motoren sind mit einer Anti Kondensations heizung ausger stet um die Kondenswasserbildung bei l ngeren Stillstandszeiten zu unterbinden Die Anti Kondensationsheizung wird so angeschlossen dass sie sofort nach Abschalten des Motors mit Spannung versorgt wird und die Spannungsversorgung nach Einschalten des Motors sofort wieder unterbrochen wird Auf dem Typenschild des Motors oder im Klemmenkasten sind die Daten f r die Spannungs versorgung und weit
103. Nm 22 kW bei 3000 min 14 Nm 3 Motordrehmoment und Motorleistung Abstimmen des Motors auf die Belastung Abstimmen des Motors auf die Belastung Um absch tzen zu k nnen ob das Drehmoment eines bestimmten Motors zum Antreiben einer vor gegebenen Last ausreicht k nnen z B die Drehzahl Drehmomentkurve des Motors und die Drehzahl Drehmomentkurve der Belastung miteinander verg lichen werden Das vom Motor erzeugte Drehmoment muss dabei zu jedem Zeitpunkt gr er sein als der durch die Belastung vorgegebene Drehmomentbedarf Dies gilt sowohl f r die Beschleunigungsphase als auch bei voller Drehzahl Im oberen Diagramm rechts auf dieser Seite ist der typische Verlauf des von einem Standardmotor gelie ferten Drehmoments in Abh ngigkeit der Drehzahl dargestellt Das Diagramm zeigt zudem eine typische Drehmoment Drehzahlkurve einer Kreiselpumpe Aus den beiden mittleren Abbildungen ist ersichtlich dass beim Anlaufen des Motors dieStromkurve zun chst bei 550 des Nennstroms beginnt und dann immer mehr abf llt sobald sich der Motor der Nenndrehzahl ann hert Daraus kann gefolgert werden dass die Verluste w hrend der Anlaufphase sehr hoch sind Um ein berhitzen des Motors zu verhindern sollte die Anlaufphase deshalb nicht zu lang andauern Weiterhin ist es wichtig dass der Motor so nah wie m glich an die maximale Drehzahl heranreicht Dabei sollte das Maximum jedoch nicht berschritten wer den d h der Mo
104. Norm definierten Grenzwerten IEC 60034 11 Thermischer Schutz TP Bezeichnung Der thermische Schutzgrad eines Motors ist auf dem Typenschild in Form eines TP Codes gem IEC 60034 11 angegeben Grundfos verwendet die TP Codes TP 111 und TP 211 bei seinen Normmotoren Zum Schutz gegen Blockieren sollten TP 111 Motoren immer an ein berlastrelais angeschlossen werden Bei einem TP 211 Motor hin gegen ist der Anschluss an ein berlastrelais nicht erforderlich 60 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch Kenn Technische berlastung Anzahl der Niveaus und Kategorie zeichnung mit Schwankungen Funktionsbereiche 3 Ziffer 1 Ziffer 2 Ziffer TP 111 nur langsam 1 Niveau f r Ausschalten TP 112 z B konstante berlast TP 121 2 Niveaus f r TP 122 Alarmmeldung und Ausschalten TP 211 langsam und schnell z B 1 Niveau f r Ausschalten TP212 konstante berlast und TP 221 blockierter Zustand 2 Niveaus f r TP 222 Alarmmeldung und Ausschalten TP 311 nur schnell 1 Niveau f r Ausschalten 1 TP 312 z B blockierter Zustand 2 Angabe des zul ssigen Temperaturniveaus wenn der Motor einer thermischen berlastung ausgesetzt ist Die Kategorie 2 erlaubt h here Temperaturen als Kategorie 1 4 Normen f r Wechselstrommotoren IEC 60034 14 Grenzwerte der Schwingst rke f r elektrische Motoren IEC 60034 14 Grenzwerte der Schwingst rke f r elektrische Moto
105. Normen die IEEE Norm 112 die Norm JEC 37 Japan und die IEC 60034 2 Der nach den unterschiedlichen Pr fnormen ermittelte Wirkungsgrad kann um einige Prozentpunkte variieren Dies scheint jedoch im Widerspruch zur theoretischen Definition des Wirkungsgrads zu stehen Kate _ Eingangsleistung __ Gesamtverluste Nk Eingangsleistung Ausgangsleistung D BA 8 40 y 45 Die Verluste in einem Induktionsmotor lassen sich wie folgt unterteilen 1 Statorwicklungsverlust P_ ca 40 45 Rotorwicklungsverlust P ca 15 Reibungsverlust P ca 10 15 Eisenverlust P ca 20 ca 10 u AWN Streuverlust P peu Der Hauptunterschied bei den verschiedenen Normen besteht darin wie die f nfte Verlustkomponente der Streuverlust P also die zus tzlichen Belastungsverluste behandelt werden Ra 10 15 Reib 8 Verluste in einem Induktionsmotor Normen f r das Pr fen von Motoren Das Pr fen von Normmbotoren istin der Norm IEC60034 2 beschrieben In den nachfolgenden Abschnitten wer den zwei unterschiedliche Verfahren zum Pr fen von Motoren vorgestellt Das direkte und das indirekte Verfahren Die beiden Verfahren unterscheiden sich in der Art wie der Motorwirkungsgrad ermittelt wird Die Norm IEC 60034 deckt dabei den Bereich der sogenann ten Industriemotoren ab Die Anforderungen an Haushaltsger te sind in der Norm IEC 60335 aufgef hrt Hier sind die Anforderungen an di
106. RGUNG VERBUNDENEN PTC THERMISTOREN AN DAS VERST RKERRELAIS ANGESCHLOSSEN WERDEN THERMOSCHUTZ GEM SS IEC TP 211 WENN DIE THERMISTOREN ZUR ZUM VERST R KERRELAIS Typischer Schaltplan Stern Y Schaltung Durch Kurzschlie en der Klemmen W2 U2 und V2 und Anschlie en der Netzleiter an W1 U1 und V1 ergibt sich eine Stern Y Schaltung Strom LEER Lat Spannung UA Und V3 Phase Lee Inetz v1 S L1 L2 L3 Dreieck A Schaltung w Du Bw Durch Verbinden des einen Phasenendes mit dem Phasenanfang einer anderen Phase erh lt man eine Dreieck A Schaltung CD U1 Pj v Pj w ke e Strom Ee linsen Spannung U phase Unerz L1 L2 L3 202 Grundfos Motorhandbuch 9 Installation Spannungs und Frequenzschwankungen w hrend des Betriebs Spannungs und Frequenzschwankungen w hrend des Betriebs Y Spannungsabweichung Grundfos Motoren werden in bereinstimmung mit den europ ischen Normen IEC 60034 1 und IEC 60038 gefertigt Bei Wechselstrommotoren die f r den Anschluss an eine lokale Spannungsversorgung oder Netzspannung mit fester ber einen Wechselstromgenerator erzeugten Frequenz vorgesehen sind liegen die zul s sigen Spannungs und Frequenzschwankungen entwe der in Zone A oder B oi Frequenz oo g abweichung Ein Motor soll seine Hauptfunktion in der mit A gekenn zeichneten Zone erf llen Er muss seine volle Leistung die bei d
107. Radialluft eine h here Axiallast aufnehmen k n nen als C3 Lager C4 Lager haben somit eine h here Lebensdauer in Anwendungen bei denen hautps ch lich Axialkr fte auftreten Hierzu z hlen z B kleine mehrstufige Pumpen oder einstufige Pumpen die ber keine Axialschubentlastung verf gen Bei einem Austauch der Lager ist darauf zu achten dass das neue Lager dieselbe Radialluftklasse besitzt wie das alte Ist der Motor mit C3 Lagern ausgestattet und wird beim Austausch ein C4 Lager eingesetzt besteht die Gefahr einer erh hten Ger uschbildung Ist der Motor hingegen mit C4 Lagern ausgestattet und wird dieses Lager durch ein C3 Lager ersetzt kann sich die Lebensdauer verk rzen Ein solcher Austauch ist deshalb nicht zu empfehlen 7 Motorlager Anfangslagerluft Durch das Montieren auf der Welle und das Einsetzen in die Lageraufnahme wird das Spaltma verringert Betriebslagerluft im Auslegungsbereich ent sprechend des Diagramms auf der vorherigen Seite lt Temperatur des Au enrings Delta T A T 10 15 K lt Temperatur des Innenrings Im Allgemeinen betr gt die Temperaturdifferenz 10 15 K Durch die Temperaturdifferenz wird das Spaltma verringert weil der Innenring sich weiter ausdehnt als der Au enring Grundfos Motorhandbuch 139 7 Motorlager Grundfos Motorhandbuch Lager in Wechselstrommotoren f r l den Antrieb von Pumpen Lager in Wechselstrommotoren f r den Antrieb von Pu
108. Statorgeh use und die Flansche umschlie en die Bauteile eines gekapselten Motors die eine explo sionsgef hrdete Atmosph re entz nden k nnten Aufgrund dieser Kapselung kann der Motor dem Druck standhalten der bei einer Explosion eines sich im Innern des Motors befindlichen explosionsgef hrlichen Gemisches entsteht Eine Ausweitung der Explosion auf die die Kapselung umgebende Atmosph re wird vermieden weil die hei en Explosionsgase durch die besondere Gestaltung technisch erforderlicher Spalte heruntergek hlt werden Die Abmessungen dieser flammenhemmden Spalte die Grenzspaltweite sind in der EN 50018 definiert Zu beachten ist dass die Temperaturklassen nur f r die u eren Oberfl chen gelten Eigenschaften von gekapselten Motoren Die nachfolgend aufgef hrten Eigenschaften kenn zeichnen einen gekapselten flammengsch tzen Motor e Einhalten einer bestimmten Grenzspaltweite e Verst rktes Geh use verst rkter Klemmenkasten und verst rkte Lageraufnahmen e Gr ere Kontaktfl chen zwischen den Motor komponenten e Engere Spalte zwischen Motorwelle und Lager abdeckung um die bertragung von Funken an die Au enumgebung zu verhindern Druckpr fungen aller Komponenten Geh use Lageraufnahmen Klemmenk sten und Klemmen kasten abdeckungen Pflichtzertifizierung durch eine benannte Stelle wie z B DEMKO PTB KEMA oder BASEEFA Kabeleinf hrungen mit Ex Zulassung 98 Grundfos Motorhandbuch
109. Staub i J t leitend d Ger tekategorie 2 Um zu verhindern dass statische Aufladung i EPX Reibungselektrizit t zum Entz nden von explosions i Co D f higen Atmosph ren f hrt ist der K hll fter eines b Motoren d rfen nicht in Zone 20 betrieben werden staubexplosionssicheren Motors der Ger tekategorie 2 der f r den Einsatz in Zone 21 Bereich mit m g licher Explosionsgefahr zugelassen ist aus Metall oder einem anderen antistatischen Werkstoff gefertigt Um Zone 21 die Gefahr des Entz ndens weiter zu minimieren wer den zudem an den externen Erdungskontakt strengere Anforderungen hinsichtlich der konstruktiven Ausf hrung gestellt Die auf dem Motortypenschild i angegebene Temperatur gilt f r die ung nstigsten Betriebsverh ltnisse die f r den Motor zul ssig sind Motoren f r die Verwendung in Zone 21 Bereiche mit m glicher Explosionsgefahr m ssen die Schutzart IP6X besitzen d h sie sind vollst ndig gegen Eindringen von Staub zu sch tzen Die auf dem Motortypenschild eines staubexplosi onssicheren f r den Einsatz in Zone 22 Bereiche mit SEN geringer Explosionsgefahr zugelassenen Motors der Ger tekategorie 3 angegebene Temperatur gilt f r die ung nstigsten Betriebsverh ltnisse die f r den Motor zul ssig sind Ein Motor f r die Verwendung in Zone 22 muss die Schutzart IP5X besitzen d h er ist gegen Eindringen von Staub zu sch tzen und muss mit einer externen Masseklemme ausge
110. Strom und Nennstrom t s 10000 1000 109 Tr ge Sicherung Flinke aicherung 10 N miles Es SCH 1 BEE Ze D 0 1 0 01 0 001 0 1 1 10 100 1000 L Ausl sekurve f r eine flinke und tr ge Sicherung F r einen Motor ist eine tr ge Sicherung wegen des hohen Anlaufstroms am besten geeignet Grundfos Motorhandbuch 115 6 Motorschutz Aufgabe und Funktion eines Motorschutzschalters Aufgabe und Funktion eines Motorschutzschalters Ein Motorschutzschalter ist eine berstrom Schutzeinrichtung Er ffnet und schlie t einen Stromkreis automatisch bei einem vorgegebenen berstrom Wird der Motorschutzschalter ordnungs gem innerhalb seines Nennbereichs eingesetzt wird er durch das ffnen und Schlie en nicht besch digt Der Motorschutzschalter kann sofort nach Auftreten einer berlast wieder eingeschaltet werden Er l sst sich nach Beheben der St rung ganz einfach zur ck setzen Es wird zwischen zwei Arten von Motorschutzschaltern unterschieden Thermoschutzschalter und magne tischer Schutzschalter Thermoschutzschalter Thermoschutzschalter sind die zuverl ssigsten und kosteng nstigsten Schutzeinrichtungen und bestens zum Schutz von Motoren geeignet Sie halten problem los hohe Stromamplituden aus die beim Anlaufen des Motors entstehen und sch tzen den Motor wirksam gegen St rungen wie z B einen blockierten Rotor Magnetischer Schutzschalter Magnetische Schutzschalter sind genau zuverl
111. System eingef gt werden Sinkt der Wert f r dU dt sinkt auch die Spitzenspannung U Auf diese Weise wird die Gefahr des berschwingens USpitze auf ein Minimum reduziert weil sich das Kabel langsamer aufl dt und entl dt Der Einbau eines Filters auf der Ausgangsseite hat jedoch einige Auswirkungen auf die auf den n chsten Seiten n her eingegangen wird Ein Ausgangsfilter f hrt zu einem Leistungverlust Die H he der Verluste ist abh ngig von der Schaltfrequenz des Frequenzumrichters Wird ein Ausgangsfilter angeschlossen wird die Schaltfrequenz in der Regel gesenkt um die Leistungsverluste zu reduzieren Trotzdem hat der Einbau eines Ausgangsfilters immer Einfluss auf den Gesamtwirkungsgrad des Systems Denn es gibt keinen Filter der ganz ohne Verluste arbeitet Angaben zur maximalen Schaltfrequenz f r Ausgangsfilter sind in den entsprechenden Betriebsanleitungen und Datenheften zu finden 168 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch Frequenzumrichter Spannung an den Motorklemmen mm 40 m Kabell nge Frequenzimpuls dU dt Filter Impulsanstiegszeit HF Erdung Isolierverm gen Impr gnierverfahren Isolationssch den durch Teilentladung Gr nde f r berspannungsprobleme die aufgrund von Teilentladungen zur Besch digung der Motorisolierung f hren k nnen 8 Frequenzumrichterbetrieb H H Ausgangsfilter f r Frequenzumrichter Ein Ausgangsfilt
112. U Spannung G Nun Beispiel Ist der f r eine Netzspannung von 230 V aus gelegte Motor mit einem Kondensator der Gr e 25 pF 400 V ausgestattet ben tigt die Motorausf hrung f r 115 V Netzspannung einen Kondensator mit einer Kapazit t von 100 uF der zudem mit einer niedrigeren Spannung z B 200 V gekennzeichnet ist e EN eu 20V c ei ae bel gt C 25uF er 100pF In der Praxis ist jedoch aus Kosten und Platzgr nden ggf der Einbau eines kleineren Kondensators mit z B 60 pF erforderlich In diesen F llen m ssen die Wicklungen angepasst werden um auf den entsprechenden Kondensator abgestimmt zu werden Dennoch ist zu beachten dass die Leistungscharakteristik des Motors schlechter als mit einem 100 uF Kondensator ist So ist z B das Anlaufmoment kleiner 28 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch UC Hauptwicklung Hilfswicklung Spannungsversorgung UC U Versorgung T M UA Beispiel der Spannungsverteilung im Innern eines Einphasenmotors Bei einer Versorgungsspannung von UVersorgung 230 V k nnen die Spannungen folgende Werte annehmen UC 370 V und UA 290 V Zusammenfassung Wie gezeigt arbeiten Einphasenmotoren nach dem selben Funktionsprinzip wie Drehstrommotoren Sie besitzen jedoch ein geringeres Anlaufmoment und arbeiten mit kleineren Spannungen 110 V 240 V als dreiphasige Motoren Zudem ben tigen einpha sige Motoren eine Anlaufhilfe Ein Umstand der z
113. agerbauarten geh ren Zylinderrollenlager und Rillenkugellager Isolierte Lager keramikbeschichtete Lager deren Au endurchmesser durchaus 75 mm berstei gen k nnen Dies entspricht einer Basiskennzeichnung gr er 6208 Wie Hybrid und Keramiklager sind auch isolierte Lager teureralsStandardlager auchwennderPreisunterschied immer kleiner wird Bei ber Frequenzumrichter gere gelten Motoren ab der Baugr e 250 werden isolierte Lager immer h ufiger standardm ig auf der Nicht Antriebsseite eingebaut 158 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch 159 Grundfos Motorhandbuch o A _ e D 160 Grundfos Motorhandbuch 8 Frequenzumrichterbetrieb Freguenzumrichter m eee e EE 162 Eingangstilter ae SE 163 Gleichrichter ear ee a E r EE 163 Eelere geleet MEET 163 ech lh 163 Eunktionsprinzip desWechselrichtersn nee ee een ae ea een EE 164 Ausgangsimpulsevom Ehel geht 166 Ausgangstilter f rkreguenzumrichter nee a a E a E 168 Lagerstr me in Verbindung mit dem Frequenzumrichterbetrieb uusssssssssseeenennennneneeeneneenenn 171 Sondenlagen nee EE 172 kHybridlager reset ereeene 172 VollKeramiklase n e E A N E E I E E A A 173 Isoliertellager keramikbeschichtetellager e ma 173 Vorsichtsma nahmen beim Freguenzumichterbetieh 174 Motoreniohne Phasenisolierung eonen o e EE 174 Motorenimit Phasenisolierung n aan nene aee A E A A E A E enee 174 Motorenmitverst rkterilsolierung ren EEN 174
114. agiezz de G ag vo Lager ege Leg g s t KN wm Sen Benin o get Geen aa en TE E Lager nar le rorot maps Lee aT rini iS c ier enge OPO ONDA re 2 190 numon O0 retan Mg Ste Soft Beie Zeg Io Atop io Atg Do D a r p Snereinterval Fadtnengge y Lubricator Lee rege quantity Schnier interval t Fettmenge Int ga gralasage Duant its de orolpso Intervaloop d encraseo Cantided d er 4000 2006 000 h 10 9 o 2 p Z 9 ii P 4 GRUNDFOS 2 Made in EU D C Type MMGI6OL2 A2FF300D IEC60034 3 Mot No 300296030001 H Th CI F B IP55 86kg TP111 Made by AEG SOUS Air 18 5kW 380 415 660 690V 34 5 19 9A Es 185kw 380 480 660 690V 2930 min 1 cosp 0 87 60Hz 27 6 34 5 19 9A 3530 3560 min 0 9 0 89pf P N 81615728 Bearing DE NDE 7309B 62092Z Grease UNIREX N3 ESSO Protector type PTC 160 C Release temperature 155 C Ready temperature 145 C After 4000h 9 ccm grease 0106 Die Informationen zum Nachschmieren sind in der Regel entweder auf einem eigenen Aufkleber der auf dem L fterdeckel angebracht ist oder direkt auf dem Motortypenschild angegeben Grundfos Motorhandbuch 231 11 Wartung Lagerung Bei einigen Nachschmieranweisungen wird die Schmierfettmenge in cm statt in g angegeben Im Fall der Lagerschmierung erfolgt die Umrechnung zwischen Gewicht
115. alte Fettf llung 30 40 50 Prozent Ausfallursachen bei W lzlagern Nur 1 aller W lzlager erreichen die erwartete Lebensdauer Grundfos Motorhandbuch 227 60 11 Wartung Lagerung Lagerschmierung Standardmotoren sind entweder mit lebensdauerge schmierten Lagern ausgestattet die einmalig w hrend der Herstellung geschmiert werden oder mit Lagern die ber Schmiernippel verf gen und nachgeschmiert werden k nnen Jedoch erreichen nur eine kleine Anzahl der Lager die optimal m gliche Lebensdauer Der Grund daf r ist auch eine mangelnde Wartung Die Hauptursachen f r einen vorzeitigen Lagerausfall sind e Einbaufehler e Verschmutzung e Falsche Handhabung e Falsche oder mangelnde Wartung e Falsche oder keine Schmierung Fett zu alt falsche Fettmenge Schmutz im Fett usw Schmierart Es wird zwischen zwei Schmierarten unterschieden l und Fettschmierung Grunds tzlich ist I das ideale Schmiermittel f r Lager Dennoch hat sich Fett ber die Jahre immer mehr durchgesetzt Fett besteht unter anderem aus Verdickern die Seife enthalten k nnen Sie sorgen daf r dass das Grund l seine Schmierwirkung besser entfalten kann Deshalb wird heute zur Lagerschmierung haupts chlich Fett verwendet Ein Grund daf r ist dass die Lagergeh use heute einfacher aufgebautsind und deshalb weniger Wartung erfordern als fr her Zudem ist die Abdichtung gegen Schmutz und Feuchtigkeit sehr viel be
116. and von der Aussparung der Pa federnut bis zur gegen berliegenden Wellenoberfl che auf der Nicht Antriebsseite 66 Grundfos Motorhandbuch 4 Normen f r Wechselstrommotoren IEC 60072 und EN 50347 Abmessungen und Leistungen ANMERKUNG Die in der Tabelle aufgef hrten Buchstabenkennungen umfassen alle in der IEC 60072 1 aufgelisteten Buch staben Sie werden erg nzt um die in der gleichlau tenden EN Norm definierten Buchstabenkennungen R Dieses Ma ist in der Regel 0 und wird deshalb in Unterlagen und Zeichnungen h ufig weggelassen IEC Norm DIN Norm Beschreibung Abstand von der Pa feder bis zur gegen berliegenden Wellenoberfl che auf der GC 8 Nicht Antriebsseite GD H he der Pa feder auf der Antriebsseite GE Tiefe der Pa federnut auf der Antriebsseite vom Scheitelpunkt des Wellenendes aus gemessen GF H he der Pa feder auf der Nicht Antriebsseite GH Tiefe der Pa federnut auf der Nicht Antriebsseite vom Scheitelpunkt des Wellenendes aus gemessen H h Abstand zwischen der Mittellinie der Welle bis zum unteren Ende des Fu es Grundma H Abstand von der Mittellinie der Welle bis zur Montagefl che d h bis zum Fu ende bei Ausf hrungen mit hochgestellten F en HA c H he des Fu es HC Abstand von oben bis unten zum Fu bei horizontal aufgestelltem Motor HD Abstand von der Hebe se dem Klemmenkasten oder dem am weistesten P abstehenden oben auf
117. arttreten keine Stromst e auf Die Hochlaufzeit und der Anlaufstrom k nnen eingestellt werden 218 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch Sanftanlasser Zeit Anlaufphase F rderlast 0 10 20 3040 50 60 70 80 90 100 von der synchronen Drehzahl Spannungsanstieg bei Sanftanlassern Die Hochlaufzeit betr gt ca 1 Sekunde vom Nennstrom 0 O 10 20 3040 50 60 70 80 90 100 von der synchronen Drehzahl 10 Einschaltarten Anlauf ber Frequenzumrichter Anlauf ber Frequenzumrichter Frequenzumrichter sind in der Regel daf r bestimmt den Motor kontinuierlich mit Spannung zu versorgen Sie k nnen aber auch nur zum Einschalten des Motors verwendet werden L1L2 L3 Vorteile DerFrequenzumrichtererm glichtkleineAnlaufstr me weil der Motor sein Nennmoment bei Nennstrom im Bereich von Null bis maximaler Drehzahl erzeu gen kann Frequenzumrichter werden zudem immer preisg nstiger Sie werden deshalb immer h u figer in Anwendungen eingesetzt in denen bisher Sanftanlasser vorgesehen worden sind A Frequenz Poc umrichter V Ki A Ak Frequenzumrichter Nachteile Dennoch sind Frequenzumrichter in den meisten F llen Schaltbild eines ber immer noch teurer als Sanftanlasser Und auch sie einen Frequenzumrichter induzieren Oberschwingungsstr me in das Stromnetz betriebenen Motors vom Nennmoment 0 0 10 20 3040 50 60
118. aureihe Code f r den Bohrungsdurchmesser uaypyazuu Code f r den Druckwinkel nur Schr gkugellager Code f r die Radialluft nur Rillenkugellager 3 4 Code f r die Abdichtung Abdeckung 5 6 uaLpIezzIasipen Code f r die Schmierung Grundfos Motorhandbuch 135 7 Motorlager Grundfos Motorhandbuch Lagerbezeichnungen Codes E een 7 3 05 B ZZ C3 L683 Ziffernfolge bei der Lagerbezeichnung S 1 Lagerbaureihe lt u bd 3 Code f r den Bohrungsdurchmesser 2 d 3 Code f r den Druckwinkel nur Schr gkugellager z 4 Code f r die Abdichtung Abdeckung lt d N 5 Code f r die Radialluft nur Rillenkugellager lt Code f r die Schmierung lt 1 Code f r die Lagerbaureihe 2 Code f r den Bohrungsdurchmesser 5 Code f r die Radialluft Abmessungsreihe Code f r den Bohrungs Lager Baurei Ke Bohrungs durchmesser d Bemerkung baureihe henzeichen Breiten Durch gerbaua durchmesser inmm reihe messerreihe Die aus zwei Ziffern bestehende Zahl 60 DI 0 f r den Bohrungsdurchmesser ergibt 04 20 j 62 6 0 2 Rillenkugellager sich aus dem Bohrungsdurchmesser gelag 05 25 63 0 3 geteilt durch 5 Um den 06 3 e E o Bohrungsdurchmesser in mm zu Schr g 88 440 erhalten muss somit der zweistellige 72 7 0 2 i iplizi 43 og
119. ausgesetzt die Kupplungsh lften sind in einem einwandfreien Zustand und zentriert Radialspalt Bi Bei einer Messung an 4 verschiedenen Stellen ber dem Umfang darf die Abweichung nicht mehr als 0 03 mm betragen um einen winkelf rmigen Spalt zu vermeiden Bei der Ausrichtung dem Nivellieren sind die Auswirkungen eines Temperaturanstiegs bei dem Motor und der angetriebenen Maschine zu ber ck gt Axialspalt sichtigen So kann sich durch die unterschiedliche Ausdehung der beiden ber die Kupplung verbun denen Komponenten die Ausrichtung w hrend des Betriebs ver ndern Nachdem das Aggregat Motor und Pumpe sorgf ltig ausgerichtet worden ist wird der Motor mit Bolzen auf dem Grundrahmen befestigt F r eine hochpr zise Ausrichtung gibt es Messger te die einen sichtbaren Laserstrahl verwenden Axiale Ausrichtung S Winkelspalt Winkelausrichtung Parallelit t Pumpe und Motor m ssen unbedingt richtig zueinan der ausgerichtet sein Grundfos Motorhandbuch 189 9 Installation Grundfos Motorhandbuch Ausrichtung Vorgehensweise beim Ausrichten Schritt 1 Der Abstand zwischen den beiden Wellenenden muss dem in der Pumpendokumentation angegebenen Wert S entsprechen Die beiden Wellen so gegeneinander verdrehen dass die Passfedern um 180 versetzt ange ordnet sind Schritt 2 Die Ausrichtung pr fen Schritt 3 Die Ausrichtung um 90
120. bleme die aufgrund von der Erde verbunden sind tritt ein weiteres Problem Teilentladungen zur Besch digung der Motorisolierung auf das bei der Gestaltung der Anwendungsl sung f hren k nnen beachtet werden muss Der Ableitstrom kann sich wegen der gr eren Kapazit t die sich in Richtung Erde aufbaut erh hen Dies kann auch Auswirkungen auf den installierten Motorschutzschalter haben In der Regel l sst sich dieses Problem erkennen wenn die Einschalttaste am Frequenzumrichter zum ersten Mal gedr ckt wird Der Grund Die Kondensatoren im Ausgangsfilter werden erst aufgeladen wenn der Frequenzumrichter eine Ausgangsspannung erzeugt Das bedeutet dass der Ableitstrom erst ansteigt wenn der Wechselrichter Ausgangsimpulse generiert Und dies geschieht erst nach dem Einschalten des Frequenzumrichters Grundfos Motorhandbuch 169 8 Frequenzumrichterbetrieb Grundfos Motorhandbuch i Ausgangsfilter f r Frequenzumrichter WW wi KR l Wichtig ist dass ein Motorschutzschalter installiert ist der den Anstieg des Ableitstroms handhaben kann ohne auszul sen Die Hersteller von LC Filtern sollten Informationen zum Ableitstrom geben oder einen geeigneten Motorschutzschalter empfehlen k nnen Abschlie end wird nun der Einbau eines Ausgangsfilters behandelt Die Ausgangsfilter sind entsprechend der Vorgaben des Herstellers zu installieren Diese Vorgaben enthalten Empfehlungen hinsichtlich der zu verwendendenKabelundderKab
121. bohrung des am n chsten gelegenen Fu es CA Absta nd vom Wellenbund auf der Nicht Antriebsseite bis zur Mittellinie der Befestigungsbohrung des am n chsten gelegenen Fu es CB Rundungsradius am Wellenbund auf der Antriebsseite CC Rundungsradius am Wellenbund auf der Nicht Antriebsseite D d Wellendurchmesser auf der Antriebsseite DA Wellendurchmesser auf der Nicht Antriebsseite DB d6 Gewindegr e der Zentrierbohrung auf der Antriebsseite DC Gewindegr e der Zentrierbohrung auf der Nicht Antriebsseite E L nge des Wellenendes auf der Antriebsseite vom Wellenbund aus gemessen EA L nge des Wellenendes auf der Nicht Antriebsseite vom Wellenbund aus gemessen EB L nge der Pa feder auf der Antriebsseite EC L nge der Pa feder auf der Nicht Antriebsseite ED Abstand vom Wellenbund auf der Antriebsseite bis zum n chstgelegenen Ende der Pa federnut EE Abstand vom Wellenbund auf der Nicht Antriebsseite bis zum n chstgelegenen Ende der Pa federnut F u Breite der Pa federnut oder der Pa feder auf der Antriebsseite FA Breite der Pa federnut oder der Pa feder auf der Nicht Antriebsseite FB Rundungsradius unten an der Pa federnut auf der Antriebsseite FC Rundungsradius unten an der Pa federnut auf der Nicht Antriebsseite G Abstand von der Aussparung der Pa federnut bis zur gegen berliegenden Wellenoberfl che auf der Antriebsseite GA t Abstand von der Pa feder bis zur gegen berliegenden Wellenoberfl che auf der Antriebsseite GB Abst
122. bweichung entspricht dem Abstand von der Mittellinie der Pa federnut zur vertikalen Mittellinie des Wellenendes die rechtwinklig zur tats chlichen Bodenfl che der Pa federnut verl uft siehe die Abbildung auf der rechten Seite 76 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch L ngsebene der Pa federnut Wellenachse und theoretische Mittellinie der Pa federnut in L ngsrichtung L Abweichung von der theoretischen Lage Seitlicher Versatz Ebene der u Wellenmittellinie Mittellinie der Pa federnut CE Kennzeichen Mit dem Anbringen des CE Kennzeichens best tigt der Hersteller Inverkehrbringer dass das Produkt die in den entsprechenden EU Richtlinien und harmonisier ten EN Normen definierten Sicherheitsanforderungen erf llt Alle in den EU Richtlinien aufgef hrten Produkte die innerhalb des Europ ischen Wirtschaftsraums EWR vertrieben werden m ssen das CE Kennzeichentragen Zu den L ndern des Europ ischen Wirtschaftsraums geh ren die EU Mitgliedsstaaten Norwegen Island und Liechtenstein Das Ziel der CE Kennzeichnungistein einheitliches Sicherheitsniveau hinsichtlich der mecha nischen und elektrischen Gef hrdungen in Verbindung mit Maschinen und elektrischen Betriebsmitteln innerhalb der Europ ischen Union zu gew hrleisten Verf gt das Produkt ber ein CE Kennzeichen darf kein Staat innerhalb des Europ ischen Wirtschaftsraums das Inverkehrbringen oder Installieren des Pro
123. by AEG 50Hz A r 18 5kW 380 415 660 690V 34 5 19 9A interpretieren 5042477 185kW 380 480 660 690V 2930 min 1 cosp 0 87 60Hz 27 6 34 5 19 9A 3530 3560 min 0 9 0 89pf P N 81615728 Lagerung Bearing DE NDE 7309B 62092Z Grease UNIREX N3 ESSO i u i Protector type PTC 1607C Release temperature 1557C Ready temperature 145 C Die Lager geh ren zu den Komponenten die bei EE SE Wechselstrommotoren am meisten Wartung ben tigen Informationen zu den Lagern und der verwen Informationen zu Lager und Fettsorte deten Fettsorte sind f r die Antriebsseite DE und die Nicht Antriebsseite NDE angegeben 182 Grundfos Motorhandbuch 9 Installation Ma nahmen bei Anlieferung NEMA a Geh Ser a on NEMA Gasen NEMA Anlauf Typenschilder einige zus tzliche Informationen Ra yp 8 f Buchstaben strom kVA Buchstaben strom kVA Die wichtigsten davon sind ein Buchstabencode ein u code PS code PS Ausf hrungsbuchstabe und ein Betriebsfaktor A 0 3 15 L 9 0 10 0 Buchstabencode 5 PECH e SEENEN Der Buchstabencode definiert den Anlaufstrom EE f f c 3 55 4 0 N 11 2 12 5 kVA bezogen auf einen PS Verwendet werden die f g 8 S D 4 0 4 5 O nicht verwendet Buchstaben von A bis V Je h her der Buchstabe im SE E 4 5 5 0 P 12 5 14 0 Alphabet angeordnet ist desto h her ist der Einschalt E 5 0 5 6 Q nicht verwendet strom pro PS S G 5 6 6 3 R 14 0 16 0 Ausf h
124. ch aus dem Produkt Kraft mal Abstand Bei einer linearen Bewegung wird die Leistung als verrichtete Arbeit zu einem betimmten Zeitpunkt ausgedr ckt Bei einer Kreisbewegung ist die Leistung gleich dem Drehmoment M mal der Winkelgeschwindigkeit w Die Geschwindigkeit eines rotierenden Gegenstands ist definiert als die Zeit die ein vorgegebener Punkt auf dem rotierenden Gegenstand f r eine komplette Umdrehung bis zum Erreichen des Ausgangspunkts ben tigt Die Winkelgeschwindigkeit wird in der Regel in Umdrehungen pro Minute min oder U min angegeben F hrt der Gegenstand z B 10 vollst ndige Umdrehungen in einer Minute durch betr gt seine Winkelgeschwindigkeit 10 min oder 10 U min Die Winkelgeschwindigkeit bzw die Drehzahl wird somit in Umdrehungen pro Minute min gemessen In der Praxis werden h ufig die folgenden Gleichungen verwendet bei denen die Umrechnungsfaktoren f r die gebr uchlichen Einheiten bereits eingearbeitet sind Drehmoment Drehzahl Leistung Konstante Nm mint kw 9550 N 9550 kW m mint 3 Motordrehmoment und Motorleistung Arbeit und Leistung Ausgangspunkt La Drehpunkt WwW Winkelgeschwindigkeit Grundfos Motorhandbuch 33 3 Motordrehmoment und Motorleistung Arbeit und Leistung Zur Veranschaulichung betrachten wir zwei unter schiedliche Motoren um den Zusammenhang zwi schen Leistung Drehmoment und Drehzahl zu ver deutlichen Auch wenn das Drehmoment
125. ch von der kor rekten Installation und dem Zustand der anderen Komponenten im System ab Die Pumpe ist auf einem festen und ebenen Fundament aufzustellen Ein Betonsockel als Fundament ist dabei die beste L sung Als Richtwert sollte das Gewicht des Betonfundaments das 1 5 fache des Pumpengewichts betragen wenn eine Schwingungsd mpfung vorgesehen wird Das Fundament sollte an allen vier Seiten 100 mm gr er sein als der Grundrahmen Umzu vermeiden dass Schwingungen auf das Geb ude oder die Rohrleitungen bertragen werden wird emp fohlen richtig ausgelegte Schwingungsd mpfer und Rohrkompensatoren zu montieren Die Auswahl der richtigen Schwingungsd mpfer ist von der Installation abh ngig In einigen F llen kann ein falsch ausgelegter Schwingungsd mpfer die Schwingungen sogar verst rken Deshalb sollte der Hersteller der Schwingungsd mpfer die Auslegung durchf hren Wird die Pumpe auf ein Fundament mit Schwingungs d mpfern gestellt m ssen aufbeiden Seiten derPumpe Rohrkompensatoren vorgesehen werden Dadurch wird verhindert dass die Pumpe in den Flanschen h ngt Werden Motoren mit Passfedernut mit einer glatten Wellenkupplung verbunden wie z B bei der CR Pumpe muss unbedingt eine halbe Passfeder in die Passfedernut eingesetzt werden Ansonsten bersteigt der Schwingungspegel die empfohlenen Werte so dass die Lebensdauer der Lager und der Gleitringdichtung verk rzt wird 192 Grundfos Motorhandbuch Grundfos
126. d ber wachungsger ten als zusammengesetzte Betriebsmittel betrachtet Motoren die in explosionsgef hrdeter Umgebung ber einen Frequenzumrichter betrieben werden unterliegen je nachdem in welchem Land sie aufge stellt sind verschiedenen rtlichen Bestimmungen Der Frequenzumrichterbetrieb muss ausdr cklich zugelassen sein und den Anweisungen in der Betriebsanleitung des Herstellers ist unbedingt Folge zu leisten Der Motor und die Schutzvorrichtung die mit dem Code der Z ndschutzart EExe gekennzeichnetsind werdenalseine Einheit betrachtet Die zul ssigen Betriebsdaten werden in dem gemeinsamen Pr fzertifikatfestgelegt dasz B vonder benannten Stelle PTB ausgestellt wird Frequenzumrichter werden au erhalb der Explosionszonen angeordnet und tragen deshalb nicht die Kennzeichnung EEx e Dennoch m ssen der Typ des Frequenzumrichters und bestimmte Daten auf dem Motorzertifikat angegeben werden Bei der Auswahl eines Frequenzumrichters f r einen EExe Motor sind die Anweisungen des Motorherstellers zu beachten Hierzu geh rt auch welcher Frequenzumrichtertyp von welchem Hersteller verwendet werden darf Die H he der vom Frequenzumrichter erzeugten Span nungsspitzen k nnen negative Auswirkungen auf den Motor haben und zu einer zus tzlichen Temperaturer h hung f hren 5 Explosionsgesch tzte Motoren ATEX Motoren Zusammengesetzte Betriebsmittel Frequenzumrichterbetrieb von EEx Motoren au erhalb
127. darf auch wenn beide in dB A angegeben werden Andere Motorenhersteller nutzen dieselben oder hn liche Normen Dennoch kann es Unterschiede bei der Angabe der Werte geben 9 Installation Ger uschpegel MER ISFTIOC E iw KEN Location ei Object om foce z T t Condition 12V Hr Remarka The valses are um value ing erg b 190 em end Hok TRO present ven arn vatis far at Grundfos Messbericht zum Ger uschpegel Grundfos Motorhandbuch 207 9 Installation Ger uschpegel Schalldruckpegel von unterschiedlichen Ger uschquellen Der Schalldruckpegel zweier sich berlagernder Ger uschquellen ergibt sich aus der nachfolgend auf gef hrten Gleichung Beispiel Im 1p2 L 10 log DOT 10 P gesamt pl e L ID log 10 10 51 19 P gesamt Ger uschquelle 1 45 dB A Ger uschquelle 2 50 dB A Ger uschquelle 1 4 4 4 47 45 8 46 5 47 2 48 0 46 4 46 8 47 5 48 2 46 5 47 1 47 8 48 5 47 0 47 5 48 1 48 8 47 5 48 0 48 5 49 1 48 1 48 5 49 0 49 5 48 8 49 1 49 5 50 0 49 5 49 8 50 1 50 5 50 2 50 5 50 8 51 1 51 0 51 2 51 5 51 8 N v T 5 g E VI Hd 5 Hui fo v Der Schalldruckpegel zweier sich berlagernder Ger uschquellen kann auch mit Hilfe der oberen Tabelle ermittelt werden Zusammenhang Schalldruckpegel und Drehzahl Der Schalldruckpegel eines L fters steigt mit der Motordrehzahl Die resultierende Schalldruck nderung kann mit
128. das Verh ltnis von Wirkleistung W zur Scheinleistung VA in Prozent aus Der Phasenwinkel ist somit gleichbedeutend mit dem Nacheilungswinkel des Eingangsstroms bezogen auf die Spannung Auf dem Motortypenschild ist der Phasenwinkel f r den Motor bei Nennlast aufgef hrt 180 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch 3 MOT MG 90SA2 24FF165 02 50 HR 150 _kWINo85807906 l n 5 90 3 40 Imx6 50 3 75 n 2860 2890 mincos 0 85 0 79 CLF_ P55 0346 DE 6305 22 C4 NDE 6205 22 C3 ERONDA SON Spannung GRUNDFOS 22 Made in Spain D Made in Hungary ce Type MMG160L2 42FF300D IEC 60034 3 Mot No 300296030001 H Th cI ie 1055 86kg TP111 Made by AEG SOS Ale 8 5kW 380 415 660 690V 34 5 19 9A GOU de 8 5kW 380 480 660 690V 2930 m n 1 coso 0 87 60Hz 27 6 34 5 19 9A 3530 3560 min 0 9 0 89pf P N 81615728 Bearing DE NDE 7309B 62092Z Grease UNIREX N3 ESSO Protector type PTC 160 C Release temperature 155 C Ready temperature 145 C After 4000h 9 ccm grease Frequenz 50 Hz und 60 Hz 3 B MOT MG 90SA2 24FF165 C2 P2 1 50_kW No85807906 50 Hz U 220 240D 380 415Y In 5 90 3 40 Imax 6 50 3 75 n 2860 2890 mincos 0 85 0 79 CLF_ IP55 0346 DE 6305 22 C4 NDE 6205 22 C3 Eff 82 Made in ern E dreiphasig 3 MOT MG 90SA2 24FF165 C2 0106 3 MOT MG 90SA2 24FF165 C2 P2 1 50 kWIN085807906 U_220 240D 380 415Y l n 5 90 3 40
129. den Wicklungen integrierter Motorschutz Kenn Technische Anzahl der LESO zeichnung zeitabh ngige Niveaus und 3 Ziffer berlastung Funktionsbereiche 1 Ziffer 2 Ziffer nur langsam 1 Niveau f r 1 z B konstante Ausschalten gt berlast 2 Niveaus f r il Alarmmeldung und 2 Ausschalten langsam und 1 Niveau f r A schnell z B kon Ausschalten 2 stante berlast und blockierter 2 Niveaus f r 1 Zustand Alarmmeldung und 2 Ausschalten nur schnell 1 Niveau f r 1 z B blockierter Ausschalten 2 Zustand Angabe des zul ssigen Temperaturniveaus wenn der Motor einer thermischen berlastung ausgesetzt ist Die Kategorie 2 erlaubt h here Temperaturen als Kategorie 1 v v GNnUNDFOS 7 Alle einphasigen Grundfos Motoren haben einen strom und temperaturabh ngigen Motorschutz in bereinstimmung mit der Norm IEC 60034 11 Der Motorschutz entspricht der TP Klasse TP 211 der somit auf schnelle und langsame Temperaturanstiege rea giert Die Schutzeinrichtung wird automatisch zur ck gesetzt 3 phasige Grundfos MG Motoren ab 3 0 kW sind stan dardm ig mit einem Kaltleiter PTC ausger stet Diese Motoren sind als TP 211 Motoren zugelassen und gepr ft Die Schutzeinrichtung reagiert auf schnel le und langsame Temperaturanstiege Auch andere f r Grundfos Pumpen verwendete Motoren wie z B MMG Modelle D und E Siemens Baldor k nnen den Schutzgrad TP 211 aufweis
130. derstand nach 60 Monaten einen Wert bei dem der Motor vom Kundendienst ausgebaut werden sollte um die Statorwicklungen zu reinigen und zu trocknen Im schlimmsten Fall muss der Motor neu gewickelt oder ausgetauscht werden 236 Grundfos Motorhandbuch Reinigen und Trocknen der Statorwicklungen Wird der erforderliche Isolationswiderstandswert nicht erreicht ist die Wicklung zu feucht und muss getrock net werden Der Trocknungsprozess gestaltet sich dabei ziemlich schwierig Denn durch zu hohe Temperaturen oder einen zu hohen Temperaturanstieg kann sich Dampf bilden der die Wicklungen besch digt Deshalb darf der Temperaturanstieg nicht mehr als 5 C h betragen Zudem d rfen die Wicklungen von Motoren der W rmeklasse F nur bis maximal 150 C erw rmt werden W hrend des Trocknungsprozesses ist die Temperatur sorgf ltig zu berwachen und der Isolationswiderstand laufend zu messen Wie rea giert die Wicklung nun auf den Temperaturanstieg Zun chst sinkt der Isolationswiderstand aufgrund des Temperaturanstiegs weiter ab Im weiteren Verlauf des Trocknungsprozesses steigt er jedoch wieder an F r die Dauer des Trocknungsprozesses gibt es keine Richtwerte Er muss solange weiter gef hrt werden bis die fortlaufenden Messungen des Isolationswiderstandes einen konstanten Wert liefern der h her als der Mindestisolationswider stand ist Ist der Isolationswiderstand auch nach dem Trocknungsprozess noch zu gering ist das Isolati
131. die Ausgangsleistung der Eingangsleistung entsprechen Beim Motor wird zwischen zwei Arten von Verlusten unterschieden Konstante Verluste und lastabh ngige Verluste Konstante Verluste Zu den konstanten Verlusten geh ren die Eisenverluste IP und die Reibungsverluste P Diese beiden Verlustarten werden mit Hilfe einer Nulllast Analyse des Motors ermittelt Allgemein werden die konstanten Verluste immer mit Hilfe einer Nulllast Pr fung des Motors bestimmt 4 Normen f r Wechselstrommotoren IEC 60034 2 Ermittlung der Verluste und des Wirkungsgrads Messanordnung beim direkten Verfahren Messanordnung beim indirekten Verfahren Grundfos Motorhandbuch 55 4 Normen f r Wechselstrommotoren IEC 60034 5 Schutzarten von elektrischen Maschinen IP Code Lastabh ngige Verluste Zu den lastabh ngigen Verlusten geh ren die ohm schen Verluste des Stators P JL die ohmschen Verluste des Rotors P und die Streuverluste P A Die lastabh ngigen Verluste werden durch Aufbringen unterschiedlicher Lasten berechnet Der Wirkungsgrad des Motors ergibt sich dann aus folgender Gleichung 5 P P P ge Verluste ut Ee E P P P al 1 1 Das indirekte Verfahren zur Ermittlung des Wirkungsgrads ist ungenauer als das direkte Verfahren weil hier mit einigen Absch tzungen z B dass P eu gleich 0 5 von P ist gearbeitet wird die nicht immer genau die realen Verh ltnisse abbilden Dennoch wird das indirek
132. die statische Traglast Sie wird in den Katalogen der Lagerhersteller zusammen mit der dynamischen Tragzahl angegeben Dargestellt sind die X und Y Faktoren f r Lager Bere mit Radialluft C3 normale Lagerluft bei Lagern f r X und Y in Abh ngigkeit von F C Elektromotoren und Radialluft C4 erh hte Lagerluft Erh hte Radialluft hier C4 bei Lagern f r Elektromotoren 0 01 0 1 1 EA C Dynamisch quivalente Lagerbelastung von einreihigen Schr gkugellagern F r einreihige Schr gkugellager wird die dynamisch quivalente Lagerlast mit Hilfe der folgenden Gleichung berechnet 0 01 0 1 1 P OS reis F G X und Y Faktoren in Abh ngigkeit des Verh ltnisses F C f r Lager mit normaler und erh hter Radialluft w hrend des Betriebs Au enring Innenring Kugel Lagerk fig Grundfos Motorhandbuch 149 7 Motorlager Grundfos Motorhandbuch Allgemeine Schmierregeln im Hinblick auf die Lagerlebensdauer Allgemeine Schmierregeln im Hinblick auf die Lagerlebensdauer Die berechnete Lebensdauer L dauergeschmierter LagermitzweiDeckscheibenwirddurchdieLebensdauer des Schmierfetts begrenzt F r Grundfos Motoren bis 7 5 kW liegt die zu erwartende Fettgebrauchsdauer je nach Umgebungstemperatur Verschmutzungsgrad und anderen Betriebsbedingungen zwischen 16 000 und 40 000 Betriebsstunden Bei Motoren deren Lager nachgeschmiert werden k nnen sind die Herstellerempfehlungen zu beachten damit
133. dukts verbieten oder behindern Die folgenden EU Richtlinien beschreiben das CE Kon formit tsverfahren f r die Produkte f r die sie gelten e Maschinenrichtlinie 98 37 Die Richtlinie schreibt vor dass keine Maschine innerhalb der EU in Verkehr gebracht oder installiert werden darf die nicht das CE Kennzeichen tr gt e EMV Richtlinie 2004 108 Die Richtlinie schreibt vor dass kein elektrisches Betriebsmittel innerhalb der EU in Verkehr gebracht oder installiert werden darf das nicht das CE Kennzeichen tr gt e Niederspannungsrichtlinie 2006 95 Die Richtlinie schreibt vor dass kein elektrisches Betriebsmittel mit einer Spannung von mehr als 48 V innerhalb der EU in Verkehr gebracht oder instal liert werden darf das nicht das CE Kennzeichen tr gt Seit 1995 werden alle Grundfos Produkte in bereinstimmung der Richtlinien zur CE Kenn zeichnung hergestellt die f r die Staaten des Europ ischen Wirtschaftsraums verbindlich sind F r 4 Normen f r Wechselstrommotoren CE Kennzeichen ZMOT MG 90SA2 24FF165 C2 P 1 50 kWIN085807906 50 HZ iy 220 2400 380 4159 V I n 5 90 3 40 Imax 6 50 3 75 n 2860 2890 min Icos 0 85 0 79 CLF_ IP 55 10846 DE 6305 22 C4 NDE 6205 22 03 Made in ERuNnDFOo Y Hungary Grundfos Motorhandbuch 77 85807906 4 Normen f r Wechselstrommotoren Zulassungen Normen zur Energieeffizienz Staaten au erhalb des Europ ischen Wirtschaftsraums gibt es keine gesetzlic
134. e ist ohne ausdr ckliche schrift liche Genehmigung der GRUNDFOS Management A S nicht zul ssig Haftungsausschluss Der Inhalt des vorliegenden Dokuments wurde mit gr ter Sorgfalt erstellt Die GRUNDFOS Management A S haftet jedoch nicht f r direkte und indirekte Folgen durch m gliche inhaltliche Fehler die aus der Nutzung des Dokuments resultieren Grundfos Motorhandbuch 1 Elektrische Grundlagen Physikalische Grundlagen ser ee ee ee ee een nennen 8 ET EU 8 Magnetische keldliniensr e en a aae a A ee 8 Elektromagnetismus eee eee e e ee 8 Rotation d urchiMagnetisnmius n area a A E E E E ee ee E A 10 Gegensatzeziehenisichian e ee ae een ee ee ee eelleneen esse 10 Umpolung durch Wechselstrom meee oa 0er erste E EEE a ven sa re ne ee ee ebene 11 Mechel tte 11 Bas Umpolene A N T A E A E A A AT 11 NESIN E ea Eea a aa o E A A T E et 12 Bas Rotieren des Rotors nee en ee ee ee 12 Induktion essen res en er en ee ersehen este este 13 Induzierte Hab DH 13 E nktionsprinzipreeee EE EE E 14 SOLLTE Ee ee 15 Rotor nee ee TIERE nee een 16 He Cercle 16 Se GE EEE E 17 1 Elektrische Grundlagen Physikalische Grundlagen Physikalische Grundlagen In diesem Abschnitt wird das grundlegende Funktionsprinzip des Motors beschrieben Vermittelt werden die physikalischen Grundlagen die zum Verst ndnis der weiteren Abschnitte ben tigt wer den Im Einzelnen werden die Wirkungsweise des Magnetismus des Wechselstroms
135. e 2 22 Geringe Gefahr Kein oder nur kurzzeitiges Auftreten von explosions f higen Gasen oder brennbaren St uben In dieser Zone d rfen nur Ger te der Kategorie 3 oder h her eingesetzt werden Grundfos produziert Pumpen mit Motoren die in die beiden Ger tekategorien 2 und 3 eingestuft sind Die Abbildung auf der rechten Seite zeigt die Einteilung einer Umgebung in Zonen zusammen mit den unter schiedlichen Graden der Explosionsgefahr In jede der drei Zonen d rfen nur Produkte in unserem Fall Motoren eingesetzt werden die abh ngig von der Explosionsgefahr in eine bestimmte Ger tekategorie eingestuft sind Der Betreiber ist f r die Zoneneinteilung verantwort lich Er muss in bereinstimmung mit den in den ATEX Richtlinien aufgef hrten Vorschriften entscheiden ob und in welchem Ausma ein Bereich als explosions gef hrlich einzustufen ist Ist sich der Betreiber bei der Durchf hrung der Zoneneinteilung unsicher muss er ein geeignetes Beratungsunternehmen oder die zust ndigen Beh rden mit der Einteilung beauftragen 88 Grundfos Motorhandbuch Wie kann die bereinstimmung mit den ATEX Richtlinien sichergestellt werden Die Betriebsmittel und die Zoneneinteilung m ssen den ATEX Richtlinien entsprechen Das CE Kennzeichen ist der Nachweis dass die Betriebsmittel entsprechend der in allen EU Mitgliedsstaaten geltenden grundle genden Vorschriften und Bewertungsverfahren herge stellt worden sind Wer i
136. e Anlage verteilt und an eine zentrale Steuerung angebunden werden Sie dienen zur laufenden berwachung und erm g lichen eine schnelle Fehlerdiagnose Ist ein externes Schutzrelais als berlastrelais installiert verringern sich die Ausfallzeiten aufgrund von Prozessst rungen Denn so k nnen St rungen schnell erkannt werden bevor Sch den am Motor auftreten Der Motor kann z B gesch tzt werden vor e berlast e Blockieren des Rotors e Trockenlauf mechanischem Blockieren e zu vielen Neustarts Phasenfehlern Erdungsfehlern bertemperatur bei Verwendung des vom Motor gelieferten Pt100 oder Thermistorsignals e Unterstrom berlast Warnung 6 Motorschutz Externe Motorschutzrelais mit Zusatzfunktionen Motorschutzrelais mit Zusatzfunktionen Grundfos Motorhandbuch 119 6 Motorschutz Externe Motorschutzrelais mit Zusatzfunktionen Einstellen von externen berlastrelais Der auf dem Typenschild des Motors angegebene Nennstrom bei vorgegebener Spannung ist f r die Einstellung des berlastrelais bindend Wegen der unterschiedlichen Spannungen die auf der ganzen Welt Verwendung finden sind Pumpenmotoren h ufig f r den Einsatz in einem gro en Spannungsbereich und f r Frequenzen von 50 und 60 Hz konzipiert Deshalb ist auf dem Motortypenschild ein Strombereich ange geben Die genaue Stromaufnahme kann berechnet werden wenn die Spannung bekannt ist Berechnungsbeispiel IstdiegenaueSpannu
137. e M glichkeiten einen Motor anlaufen zu lassen Durch den technischen Fortschritt der sich z B im Bau neuer energieeffi zienter Motorausf hrungen zeigt die einen hohen Anlaufstrom ben tigen r ckt auch die Einschaltart verst rkt in den Blickpunkt Eng damit verkn pft ist die Qualit t der Spannungsversorgung Auch dieser Punkt ist in den letzen Jahren immer wichtiger geworden und hat daf r gesorgt dass die bei gro en Motoren in der Anlaufphase auftretende berspannung immer mehr Beachtung findet In diesem Abschnitt wird deshalb ein berblick ber die unterschiedlichen Einschaltarten einschlie lich deren Vor und Nachteile gegeben Einschaltstrom oder Anlaufstrom Wird ein Motor eingeschaltet zieht er zun chst einen berstrom f r den es unterschiedliche Bezeichnungen gibt Anlaufstrom Einschaltstrom oder Startstrom Alle Begriffe bedeuten jedoch dasselbe es flie t ein hoher Anfangsstrom der f nf bis zehn Mal so hoch wie der Nennstrom ist Dieser hohe Spitzenstrom nimmt dann beim Beschleunigen des Motors bis zum Erreichen der Betriebsdrehzahl wieder ab Um den Anlaufstrom auf einen durch rtliche Bestimmungen vorgeschriebenen Wert zu reduzieren werden unterschiedliche Einschaltarten verwendet Ein wichtiges Ziel ist dabei auch gro e Spannungsabf lle im Versorgungsnetz zu vermeiden Auf den folgenden Seiten werden deshalb die am h ufigsten verwendeten Einschaltarten beschrieben Direktanlauf Stern Dreieck Anla
138. e Motoren etwas strenger gefasst als bei Industriemotoren Zus tzlich zu den Pr fungen von Normmotoren werden in unseren Pr flabors auch Produkte gepr ft die aus Motor und Pumpe bestehen Prinzipiell sind dabei die Temperaturpr fungen identisch werden jedoch nach anderen Normen ausgef hrt Kleine Umw lzpumpen werden z B nach der NormIEC 60335 2 51 gepr ft 54 Grundfos Motorhandbuch Direktes Verfahren zur Motoranalyse Dasamh ufigsteneingesetzteVerfahrenzurPr fungvon kleinen Motoren lt 45 kW ist das direkte Verfahren bei dem die Eingangsleistung P und die Ausgangsleistung P gemessen werden Die Ausgangsleistung wird mit Hilfe eines Drehmomentwandlers gemessen der zwi schen dem Motor und der Last angeordnet wird Der Drehmomentwandler misst das Ausgangsdrehmoment M und die Drehzahl n des Motors Die Ausgangsleistung wird dann auf Grundlage der folgenden Gleichung berechnet Jetten 60 P M w M Der Wirkungsgrad des Motors ergibt sich dann aus folgender Gleichung n 5 DN P2 il Indirektes Verfahren zur Motoranalyse Das indirekte Verfahren kann nur bei dreiphasigen Motoren angewendet werden Bei diesem Verfahren wird kein Drehmomentwandler verwendet Das bedeutet dass zur Ermittlung des Wirkungsgrads die Ausgangsleistung des Motors berechnet werden muss Um die Ausgangsleistung ermitteln zu k nnen m s sen die im Motor auftretenden Verluste bekannt sein weil die Gesamtsumme der Verluste und
139. e Stromrichtung umgekehrt ndert sich auch die Polarit t der Pole 1 Elektrische Grundlagen Umpolung durch Wechselstrom 2 3 4 5 6 7 Phase A Richtung Strom in Ampere Drehstrom A A A o eA SS oa eA c2 Sa Wi m w d Wie Wie A2 A2 A2 Zeitpunkt 1 Zeitpunkt 2 Zeitpunkt 3 B1 Die einzelnen Schritte der Drehbewegung Dreiphasiger Wechselstrom Der dreiphasige Wechselstrom ist eine perio dische Aneinanderreihung von sich berlap penden Wechselstromspannungen AC A1 SZ KA Si M Ai Momentaufnahme des magnetischen Drehfelds Grundfos Motorhandbuch 11 1 Elektrische Grundlagen Umpolung durch Wechselstrom Anlegen von Wechselstrom Die Phasenwicklungen A B und C sind um 120 ver setzt angeordnet Die Anzahl der Pole wird dadurch bestimmt wie h ufig eine Phasenwicklung vertre ten ist In der oberen Abbildung rechts kommt jede Wicklung zweimal vor Es handelt sich also um einen zweipoligen Stator Ist jede Phasenwicklung viermal vorhanden ist es ein 4 poliger Motor usw Wird eine Spannung an die Phasenwicklungen ange legt f ngt der Motor an zu drehen Die Drehzahl richtet sich dabei nach der Anzahl der Pole Das Rotieren des Rotors Auf den folgenden Seiten wird beschrieben wie sich der Rotor im Innern des Stators dreht Auch hier wurde der Rotor zur Veranschaulichung durch einen Magneten ersetzt Die nderungen im Magnetfeld erfolgen sehr sch
140. e Welle S2 s4 S6 e U Wechselrichter de Der Wechselrichter wandelt die Gleichspannung in Der Wechselrichter verf gt ber sechs Schalter die eine Ausgangsspannung mit variabler Frequenz und entweder ein oder ausgeschaltet werden k nnen Amplitude um Der Wechselrichter verf gt ber sechs Schalter die entweder ein oder ausgeschaltet werden k nnen Im nachfolgenden Abschnitt wird das Funktionsprinzip des Wechselrichters ausf hrlich beschrieben Grundfos Motorhandbuch 163 8 Frequenzumrichterbetrieb Funktionsprinzip des Wechselrichters Die sechs Schalter im Wechselrichter werden nach einem bestimmten Muster geschaltet so dass ein Drehfeld im Stator erzeugt wird Das Schaltmuster entspricht der aktuellen Ausgangsspannung und Ausgangsfrequenz des Frequenzumrichters Wie aus der Abbildung auf der rechten Seite ersichtlich k nnen die Ausgangsphasen entweder mit U oder LU oder mit keiner Spannung verbunden werden Die Schalter 1 und 2 k nnen niemals gleichzeitig geschlossen sein Falls dennoch beide Schalter geschlossen sind entsteht ein Kurzschluss im Innern des Frequenzumrichters der zu einer Besch digung des Frequenzumrichters f hren kann Im Folgenden wird die tats chliche Ausgangsspannung bei einem vorgegeben Schaltmuster betrachtet Die Spannung zwischen der Ausgangsphase A und der Ausgangsphase B wird wie folgt berechnet U U Uga U c Die Gleichung zur Berechnung der Spannung Uja lautet mit Erde als B
141. e ert eet nenn 87 Delage 87 Welche Verpflichtungen ergeben sich f r den Betreiber durch die ATEX Richtlinie 99 92 EG 87 Einteilung der explosionsgef hrdeten Bereiche in Zonen 88 DEE 83 DEE 88 UE ee else else reellen EE 83 Wie kann die bereinstimmung mit den ATEX Richtlinien sichergestellt werden 22222ccssesseeessen 89 Wer ist f r die Einhaltung der in der ATEX Richtlinie definierten Anforderungen verantwortlich 89 Berklersteller nn anne EE 89 Deet EE 89 Beete 90 Ausw hlen des richtigen Motors f r nicht leitf hige St ube ueusneeuensrususerrrrsrrsrsrreresrrsesrrrrsess 91 Unterschied zwischen Motoren der Kategorie 2 und 3 f r den Einsatz in Bereichen mit entflammbarem Staub 92 Geratekategorier2rr nen a e EE 92 LES LEE 92 Ausw hlen der richtigen Pumpe oder des richtigen Motors 93 AW leiere ebe teure 93 Temperaturklassener res ee ee essen 93 Ausw hlen der richtigen Pumpe oder des richtigen Motors f r explosionsgef hrdete Bereiche 95 t Tee ee 95 Temperatureinteilung een ee ee ee ee see nee een 96 Normen und Verfahren zum Explosionsschutz EExd EExe und En 97 Gekapselte Motoren Z ndschutzart EExd AAA 98 Konstruktiver Aufbau von gekapselten Motoren 98 Eigenschaftenvonigekapselten Lee 98 Typische Anwendungen f r gekapselte Motoren 99 Motoren mit erh hter Sicherheit Z ndschutzart Etxe nenn 99 Konstruktiver Aufbau
142. e z B Sicherungen Motorschutzger te sowie temperatur und stromab h ngige berlastrelais reagieren auf den vom Motor gezogenen Strom Sie werden so eingestellt dass sie den Motor abschalten wenn der Strom den Nennstrom bersteigt Dennoch k nnte der Motor berhitzen ohne dass eine St rung bemerkt wird z B wenn die L cher der L fterabdeckung durch eine Plastikt te abgedeckt werden oder die Umgebungstemperatur auf einen zu hohen Wert angestiegen ist In diesen F llen steigt zwar der Strom nicht an aber die Temperatur Externe Schutzeinrichtugen sch tzen somit nur gegen ein Blockieren des Rotors Integrierte Schutzeinrichtungen InterneSchutzeinrichtungen wiez B Thermistoren sind sehr viel effizienter als externe Schutzeinrichtungen weil sie die tats chliche Wicklungstemperatur messen Die beiden am h ufigsten eingesetzten integrierten Schutzeinrichtungen sind PTC Thermistoren und PTO Thermoschalter 6 Motorschutz Zusammenfassung Motorschutzeinrichtungen 138 100 80 50 T C 100 200 Pt100 Temperatursensor Externer Motorschutz Grundfos Motorhandbuch 129 6 Motorschutz Zusammenfassung Motorschutzeinrichtungen PTC Thermistoren Kaltleiter PTC Thermistoren k nnen entweder beider Herstellung des Motors oder nachtr glich in die Wicklungen eingebaut werden In der Regel werden drei PTC Thermistoren in Reihe angeordnet und zwar einer pro Phase Sie sind mit Ausl sete
143. ebrauchsdauer Die Vorteile sprechen f r sich selbst Deshalb kommen Hybridlager immer h ufiger in einer Vielzahl von technischen Anwendungen zum Einsatz Sie sind jedoch sehr viel teurer als Standardlager Auch wenn Hybridlager zunehmend kosteng nstiger werden sind sie nicht immer die wirtschaftlichste Hybridlager L sung Au enring aus W lzlagerstahl 172 Grundfos Motorhandbuch TBIE Voll Keramiklager Voll Keramiklagerwerden wiederNamebesagt vollst ndig aus einem Keramikwerkstoff gefertigt Sie bieten folgende Vorteile e Besonders Widerstand e Hohe Verschlei und Korrosionsbest ndigkeit e Schmier und wartungsfrei besonders in Hoch und Tieftemperaturanwendungen Widerstandsf hig gegen ber aggressiven Umgebungen hoher elektrischer und magnetischer Voll Keramiklager sind f r kleine Motoren in allen Gr en lieferbar Isolierte Lager keramikbeschichtete Lager Bei dieser Lagerbauart wirdentweder der Au enring oder der Innenring mit einer Keramikschicht berzogen Die Kugeln sowie der Innen und Au enring sind aus Stahl gefertigt Der Keramik berzug wird nur auf der Au enseite von einem der Ringe aufgebracht Isolierte Lager unterscheiden sich von Hybridlagern und Voll Keramiklagern hinsichtlich der Gebrauchsdauer Temperaturbest ndigkeit und Steifigkeit Isolierte Lager werden am h ufigsten eingesetzt um bei einem Frequenzumrichterbetrieb einen Lagerausfall durch Lagerstr me zu vermeiden
144. ehmoment in Nm angegeben Drehmoment Kraft x Hebelarm M F r Wie aus der Gleichung ersichtlich erh ht sich das Drehmoment wenn entweder die Kraft oder der Hebelarm oder auch beide zunehmen Wird z B eine Kraft von 10 N dies entspricht einem Gewicht von 1 kg ber einen Hebelarm Wirkradius von 1 m auf eine Welle aufgebracht betr gt das resultierende Drehmoment 10 Nm Wird die Kraft auf 20 N oder 2 kg erh ht steigt das Drehmoment auf 20 Nm Das Drehmoment w rde ebenfalls 20 Nm betragen wenn der Hebel und damit der Wirkradius bei einer Kraft von 10 N 2 m statt 1 m lang w re Im Umkehrschluss 32 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch Wirkradius Hebelarm Drehpunkt Das Drehmoment ist eine Drehkraft die bestimmte Objekte rotieren l sst Wird z B eine Kraft auf das Ende einer Welle aufgebracht wird eine Drenbewegung oder ein Drehmoment am Drehpunkt erzeugt Drehmoment Kraft x Hebelarm Wirkradius Hebelarm m Drehpunkt E Kraft N Drehmoment Nm muss f r ein Drehmoment von 10 Nm bei einem Hebelarm von 0 5 m eine Kraft von 20 N aufgewendet werden Arbeit und Leistung Im Folgenden wollen wir uns jetzt dem Begriff Arbeit zuwenden der in diesem Zusammenhang eine spezi elle Bedeutung hat Arbeit wird immer dann geleistet wenn durch eine Kraft und zwar jede beliebige Kraft eine Bewegung ausgel st wird Arbeit ergibt si
145. eien als auch innen aufgestellt werden bestimmt ist Diese Lackierung ist geeignet f r die gem igte Klimazone Sonderlackierung Auf Anfrage sind Grundfos Motoren auch mit einer Sonderlackierung lieferbar Gem der Norm DIN 600721 2 1 ist diese Lackierung f r Ger te bestimmt die im Freien installiert und einer korrosionsf rdernden chemikalienhaltigen oder maritimen Umgebung aus gesetzt sind Diese Lackierung ist geeignet f r alle Klimazonen weltweit Auf Schiffen werden spezielle Motoren eingesetzt die f r den maritimen Bereich besonders geeignet sind Sie sind besonders widerstandsf hig gegen ber Korrosion und werden immer aus Grauguss gefertigt 9 Installation Ablaufbohrungen Korrosionsschutz In der Abbildung sind die Ablaufbohrungen mit einem blauen Quadrat gekennzeichnet Grundfos Motorhandbuch 199 9 Installation Drehrichtung und Klemmenbelegung Drehrichtung und Klemmenbelegung Vor der endg ltigen Inbetriebnahme des Motors ist die Drehrichtung zu pr fen Bei falscher Drehrichtung kann die Drehrichtung auf einfache Weise ge ndert werden Bei einem Drehstrommotor m ssen nur zwei der drei Netzleiter miteinander getauschtwerden Einphasenmotorenhin gegensindimmerentsprechenddesimKlemmenkasten hinterlegten Schaltplans anzuschlie en Manchmal ist der Motor auch mit einem L fter ausge r stet der nur in eine Richtung drehen darf In diesem Fall muss die Drehrichtung dem Richtungspfeil ent
146. eistung kann der Mindestisolationswiderstand unter einen kritischen Wert sinken Solange der gemessene Wert nicht unter dem berechneten Wert des Mindestiso lationswiderstandes liegt kann der Motor weiter betrieben werden Ist der Messwert jedoch klei ner als der Rechenwert ist der Motor sofort au er 100 Isolationswiderstand Megaohm Betrieb zu nehmen damit keine Personen durch den ALLEN hohen Ableitstrom gef hrdet bzw verletzt werden 0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 66 Zeit Monate Isolationswiderstand Isolationsgrad Abnahme des Isolationswiderstands ber die Zeit 2 Megaohm oder weniger schlecht 2 5 Megaohm kritisch Der Isolationswiderstand nimmt mit der Zeit ab 5 10 Megaohm unnormal 10 50 Megaohm gut 50 100 Megaohm sehr gut 100 Megaohm oder mehr ausgezeichnet Richtwerte f r den Isolationswiderstand Die Isolationswiderstandspr fung ist ein sehr n tz liches Verfahren um feststellen zu k nnen wann ein Motor repariert oder ausgetauscht werden muss Die Widerstandsmessung sollte regelm ig durch gef hrt werden um gen gend Daten zu erhalten Durch eine Auswertung der Daten und rechtzeitiges Reagieren kann dann letzendlich ein unerwarteter Motorausfall verhindert werden Werden die Daten wie auf der rechten Seite gezeigt in ein Diagramm eingetragen ist schnell zu erkennen ob und wann der Isolationswiderstand abnimmt In diesem spe Zellen Beispiel erreicht der Isolationswi
147. elais unterschiedliche Bestimmungen und Vorschriften bez glich der Nutzung des von Kraftwerken gelie ferten Stroms So d rfen z B in D nemark Motoren mit Anlaufstr men ber 60 A nicht ber eine Direktschaltung betrieben werden In diesen F llen muss dann zwingend eine andere Einschaltart gew hlt werden Motoren die h ufig ein und ausgeschaltet werden besitzen eine Art berwachungssystem das aus einem Sch tz und einem berlastschutz wie z B Kippmoment Anlaufmoment Nennmoment vom Nennmoment MI O 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 einem Thermorelais besteht von der synchronen Drehzahl Nachteile Kleine Motoren die selten ein und ausgeschaltet wer 8 den ben tigen nur eine einfache Anlaufvorrichtung 600 max Anlaufstrom H ufig wird zum Einschalten deshalb nur ein handbe t tigter Motorschutzschalter vorgesehen 500 400 Dabei werden die Motorklemmen beim Einschalten direkt mit der vollen Spannung beaufschlagt Bei klei nen Motoren liegt das Anlaufmoment zwischen 150 und 300 vom Nenndrehmoment w hrend der ibn Anlaufstrom 300 bis 800 des Nennstroms betr gt Nenn rom 0 300 200 vom Nennstrom oder sogar noch h her ist O 10 20 3040 50 60 70 80 90 100 von der synchronen Drehzahl Grundfos Motorhandbuch 213 10 Einschaltarten Grundfos Motorhandbuch Stern Dreieck Anlauf i Stern Dreieck Anlauf Mit Hilfe dieser bei dreiphasigen Ind
148. ele auf der rechten Seite 2 Einphasige Motoren Besonderheiten Kondensator EE Versorgung Hilfswicklung Hauptwicklung Beispiel eines unsymmetrischen Betriebs bei dem der Strom in den beiden Phasen gr er als der Netzstrom ist Versorgung Hilfswicklung mm wm m Hoopii klung af Zoe DI D ro ven ann V Last Beispiel der Stromverl ufe als Funktion der Last Es ist zu beachten dass die Str me in der Betriebs und Anlaufphase gr er als der Netzstrom bei Nulllast sind Grundfos Motorhandbuch 27 2 Einphasige Motoren Spannung Anmerkungen zur Spannung Es ist zu beachten dass im Innern des Motors h here Spannungen auftreten k nnen als die Netzspannung Dies gilt auch f r den symmetrischen Betrieb Siehe Beispiel auf der rechten Seite Spannungsvarianten Es muss beachtet werden dass einphasige Motoren in der Regel nicht in einem so gro en Spannungsbereich betrieben werden k nnen wie Drehstrommotoren Deshalb ist es erforderlich spezielle Motorvarianten herzustellen die f r alternative Spannungen geeignet sind Dazu sind auch nderungen in der Konstruktion erforderlich wie z B der Einsatz alternativer Wicklungen und unerschiedlicher Kondensatorgr en Theoretisch ndert sich die Gr e des Kondensators bei Verwendung des Motors f r eine andere Netzspannung bei gleicher Frequenz mitdem Quadrat des Spannungsverh ltnisses C Kondensatorkapazit t C bk y
149. ell ngesowieAngaben zu der maximal zul ssigen Umgebungstemperatur und Schaltfrequenz dem maximal zul ssigen Motorstrom und weiteren Parametern Um die ben tigte Leistung zu erhalten sind die Anweisungen der Hersteller sorgf ltig zu lesen und zu befolgen Gibt es Zweifel dar ber wie die Ausgangsfilter f r Frequenzumrichter zu handhaben sind sollte der Hersteller des Frequenzumrichters um Rat gefragt werden Zur Beantwortung der Fragen ben tigt er Informationen zur Motorgr e oder maximalen Belastung dem max zul ssigen Wert f r dU dt und der Spitzenspannung UL sowie zu anderen anwendungsspezifischen Daten Der Hersteller wird dann eine geeignete L sung f r das Problem finden 170 Grundfos Motorhandbuch RI l i Lagerstr me in Verbindung mit dem Frequenzumrichterbetrieb In den letzen Jahren haben die Motorprobleme in Verbindung mit Wellenspannungen und str men stark zugenommen Spannungsentladungen infolge von Str men die durch die Lager flie en k nnen zu Sch den an den Lagern oder zum Ausfall der Lager f hren wenn diese nicht ausreichend isoliert sind Wellenspannungen wurden lange Zeit nur mit mitteleren und gro en Motoren ab 250 kW in Verbindung gebracht Der verst rkte Einsatz von Frequenzumrichtern hat jedoch dazu gef hrt dass Wellenspannungen auch in sehr viel kleineren Motoren auftreten und zwar bei Motoren mit 75 250 kW oder sogar bei noch kleineren Motoren Theoretisch ist die an den M
150. ellerkatalogen oder Datenbl ttern angegeben Sie sind jedoch auch in den Normen IEC 60072 1 und EN 50347 zu finden AS Lager BS Lager Bezeichnungen f r die Abtriebsseite und Nichtabtriebsseite eines Motors Es ist zu beachten dass in den Normen von IEC und NEMA keine Richtlinien f r die Leistungsaufnahme oder Wellenleistung der einzelnen Baugr en aufge stellt worden sind Es gibt jedoch eine weitestgehend im Markt akzeptierte Praxis die eine Beziehung zwi schen Baugr e und Leistung herstellt Sie geht aus den Angaben in verschiedenen Herstellerkatalogen hervor IEC 60072 Abmessungen und Leistungen In dieser Norm sind die genormten u eren Abmessungen einschlie lich Toleranzen f r die Baugr en 56 bis 400 definiert Eine Beziehung zwi schen Nennausgangsleistung und der Baugr e wird nicht aufgestellt EN 50 347 In dieser Norm sind die genormten u eren Abmessungen einschlie lich Toleranzen definiert Sie entsprechen den Angaben in der IEC 60072 1 Hier wird jedoch auch eine Beziehung zwischen der Wellenleistung und der Baugr e f r die Baugr en 56 bis 315M und die Flanschgr en 65 bis 740 definiert 64 Grundfos Motorhandbuch Zusammenhang zwischen Baugr e Wellenende Motorleistung sowie Flanschart und Flanschgr e Die Abbildung auf der rechten Seite zeigt den Zusammenhang zwischen Baugr e Wellenende Motorleistung sowie Flanschart und Flanschgr e F r Motoren der Baugr e 56 bi
151. en Meistens besitzen sie jedoch den Schutzgrad TP 111 Die Angabe auf dem Typenschild ist zu beachten Informationen ber den thermischen Schutzgrad sind auf dem Typenschild in Form der TP Kennzeichnung nach IEC 60034 11 angegeben Grunds tzlich kann ein interner Schutz mit Hilfe von zwei Arten von Schutzeinrichtungen realisiert werden Thermoschalter oder Thermistoren Thermoschalter eingebaut im Klemmenkasten Thermoelemente oder Thermostate nutzen einen Bimetallscheiben Schalter mit Schnappfunktion um den Stromkreis zu ffnen oder schlie en wenn eine bestimmte Temperatur erreicht wird Thermoschalter werden auch als Klixon bezeichnet Dies ist der Handelsname der Firma Texas Instruments Erreicht die Bimetallscheibe eine vorgegebene Temperatur ffnetoder schlie t sie einen Satz Kontakte in einem spannungsbeaufschlagten Steuerkreis Thermostate sind mit Schlie er oder ffnerkontakt lieferbar Derselbe Thermostat kann aber nicht beide Funktionen gleichzeitig aufweisen Die Thermostate werden beim Hersteller kalibriert und k nnen nicht eingestellt werden Die Scheiben sind hermetisch abgedichtet und auf einer Klemmenleiste angeordnet 6 Motorschutz Integrierter Motorschutz 3 MOT MG 100LB2 28FT130 C2 P 3 00 kW No 85815810 U 380 415D V hn 6 25 A Imax6 8 5 A in cos W 88 0 82 IP 55 TP 211 0346 DE 6306 22 C4 NDE 6205 22 C3 85815810 Made in C CR NDEFOS M Hun
152. en Dabei kann die Messuhr direkt am Motor montiert sein oder auf einer Unterlage auf dem der Motor und die Messuhr befestigt sind Rundlaufgenauigkeit des Wellenabsatzes _E 2 pl Rundlaufabweichung am Wellenende bei B14 V18 B5 Flansch FF oder FF 55 bis FF130 bis Kopfplatte FT FF 115 FF 265 80 um 100 um ES 0 08 mm 0 10 mm V1 Motoren FF 600 bis FF 300 bis FF 500 FF 740 FF 940 bis FF 1080 125 um 160 um 200 um 0 125 mm 0 16 mm 0 20 mm Max zul sige Toleranzen f r die Rundlaufgenauigkeit des Wellenabsatzes ZumMessenderRundlaufgenauigkeitdes Wellenabsatzes die Messuhr fest am Wellenende mit einem Abstand von 10 mm von der Montagefl che des Flansches montieren Dazu eine Messvorrichtung wie in der Abbildung auf der rechten Seite gezeigt verwenden Den maximalen und minimalen Wert an der Messuhr nach einer langsamen Umdrehung der Welle ablesen Die Differenz zwischen den beiden an der Messuhr abgelesen Extremwerten f r die Rundlaufgenauigkeit darf den in der oberen Tabelle angegebenen Wert nicht berschreiten Die berpr fung bei vertikaler Motorwelle durchf hren damit die Messung frei vom Einfluss der Schwerkraft ist Rundlaufgenauigkeit des Wellenabsatzes Grundfos Motorhandbuch 249 11 Wartung Wissenswertes zur reagierenden Instandhaltung Rechtwinkligkeit zwischen der Montagefl che des Flansches und der Welle Zum
153. en soll Wechselstrom Als Wechselstrom wird ein elektrischer Strom bezeich net der periodisch einen positiven und einen negativen Wert annimmt EinmagnetischesDrehfeld kann z B durch Verwendung eines dreiphasigen Stroms erzeugt werden Das bedeutet dass der Stator an eine Wechselstromquelle angeschlossen wird der drei getrennte Stromfl sse auch als Phase bezeichnet liefert die alle zum selben Stromkreis geh ren Ein kompletter Zyklus besteht aus 360 d h jede Phase ist gegen ber den anderen um 120 verschoben Die einzelnen Phasen werden als Sinuskurven dargestellt siehe Abbildung rechts oben Das Umpolen Auf den folgenden Seiten wird erkl rt wie Rotor und Stator zusammenwirken und so f r die Drehbewegung des Motors sorgen Um das Zusammenwirken zu ver deutlichen wurde der Rotor durch einen rotierenden Magneten und der Stator durch ein feststehendes Bauteil mit Spulen ersetzt Die Abbildung rechts ist als vereinfachte Darstellung eines zweipoligen Drehstrommotors zu verstehen Die Phasen sind wie bei einem echten Motor paarweise an die einzelnen Spulenpaare angeschlossen Phase 1 an die Spulen A1 und A2 Phase 2 an die Spulen B1 und B2 und Phase 3 an die Spulen C1 und C2 Flie t Strom durch die Statorwicklungen wird eine Spule des Paares zum Nordpol und die andere zum S dpol Ist z B Al der Nordpol dann ist A2 der S dpol Aus den bisherigen Ausf hrungenl sstsichnunfolgendes Funktionsprinzip ableiten Wird di
154. en betrieben werden In diesem Fall verk rzt sich die Lebensdauer jedesmal um die H lfte wenn die Nenntemperatur um jeweils 10 C berschritten wird Dies gilt h ufig auch f r die Lager 194 Grundfos Motorhandbuch Lebensdauer h Lebensdauer Grundfos Motorhandbuch 1200000 1000000 gt 800000 600000 400000 m n T IW 200000 H 0 Temperaturanstieg K Eine Reduzierung um 10 K verl ngert die Lebensdauer des Isolationssystems um das Doppelte Der Temperaturanstieg von EFF1 Motoren liegt gew hnlich zwischen 50 K und 70 K Dadurch ergibt sich eine l ngere Lebensdauer des Isolationssystems im Vergleich zu EFF2 Motoren und eine nochmals erh hte Lebensdauer gegen ber EFF3 Motoren Lebensdauer einers Lagers 6306 in Abh ngigkeit der Temperatur 110 C Index 100 1800 typisqhe t bei typische Tagerfemp bei 8 1600 W rmgklasse B KEE F Lei gt i 1400 EFF I S I E 1200 D I amp 1000 E 800 v 600 E EFF 3 400 vi d 200 T 100 o U 60 70 80 90 100 110 Absolute Lagertemperatur C Temperaturanstieg Umgebungstemp von 25 C Die Lebensdauer eines Lagers mit 110 C wird als Bezugswert gesetzt und erh lt den Index 100 Der Kurvenverlauf zeigt dass die Lagerlebensdauer erheblich verl ngert wird wenn die Lagerte
155. en werden verwendet Wechselstrommotoren 5 ie 2 um das Enststehen von Lichtb gen Funken Klemmen und e 150019 een 2 und hei en Oberfl chen zu verhindern Anschlussk sten die eine entflammbare Atmosph re Leuchtmittel entz nden k nnten K figl ufermotoren L 150020 1 Ger tekategorie1 Dje elektrische Energie in Betriebsmitteln Eigensicherheit Zone 0 wird begrenzt so dass Stromkreise eine Mess und Regeltechnik wie amp Ger tekategorie 2 Atmosph re nicht durch Funken oder z B Sensoren Messger te 50020 11 non Erw rmung entz nden k nnen ee S Die elektrischen Komponenten werden S er tekategorie 2 in daf r zugelassene Stoffe eingegossen Ger te der Mess und Vergusskapselung m 0022 1 Zone 1 um einen Kontakt mit explosionsf higer Regeltechnik Magnetventile Atmosph re zu verhindern z D Wechselstrommotoren nA 150021 EE EEN Klemmenk sten Si 8 Leuchtmittel 97 Grundfos Motorhandbuch 5 Explosionsgesch tzte Motoren ATEX Motoren Normen und Verfahren zum Explo sionsschutz EExd EExe und ExnA Gekapselte Motoren Z nschutzart EExd Dieser Abschnitt behandelt den konstruktiven Aufbau und die Eigenschaften von gekapselten Motoren Zudem wird ber die Art der Anwendungen informiert in denen gekapselte Motoren eingesetzt werden Konstruktiver Aufbau von gekapselten Motoren GekapselteEExd MotorensindindieGer tekategorie2G eingestuft und f r die Verwendung in Zone 1 bestimmt Das
156. ende berlast zu sch tzen muss der Motor mit einem berlastrelais ausgestattet werden Das berlastrelais muss dann in Reihe zum PTC Relais angeschlossen werden Motoren mit Schutzgrad TP 211 Der Motorschutz TP 211 kann nur erreicht werden wenn der PTC Sensor Kaltleiter vollst ndig mit dem Spulenende verbunden ist Bei einer Nachr stung kann nur der Schutzgrad TP 111 erzielt werden DieThermistorensindentsprechendderNormDIN44082 ausgef hrt und k nnen mit U 2 5V belastetwerden Alle Ausl seger te sind so ausgelegt dass sie Signale von Thermistoren empfangen k nnen die nach der DIN 44082 ausgef hrt sind wie z B Thermistoren der Fa Siemens ACHTUNG Das eingebaute PTC Ger t muss in Reihe mit dem berlastrelais angeschlossen werden Das wiederholte Wiederschlie en eines berlastrelais kann zum Durchbrennen der Wicklungen f hren wenn der Motor blockiert ist oder in Verbindung mit einer hohen Massentr gheit anl uft Deshalb m ssen beide das PTC Ger t und das berlastrelais erkennen dass 128 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch Ze d Motoren mit Schutzgrad TP 111 1213 N 4 3UN2 100 0C 5 au R Se T HI GN 1 gt Br CG 1 N K i m uj T A2 sel se s2 S1 E w EE CC Sit w f K K AA a KA JI Se l 1 F 1 M er I zn II kr N
157. enleisten zur Vermeidung von Lichtb gen und Funken Klemmen leisten mit erh hter Sicherheit e Eine doppelte Erdung ist zu vermeiden zum einen am Statorgeh use und zum anderen am Klemmen kastendeckel Motoren mit erh hter Sicherheit Z ndschutzart EExe In diesem Abschnitt werden der konstruktive Aufbau und die Eigenschaften von Motoren mit erh hter Sicherheit beschrieben Weiterhin wird ber die Art der Anwendungen informiert in denen Motoren mit erh hter Sicherheit eingesetzt werden 5 Explosionsgesch tzte Motoren ATEX Motoren Normen und Verfahren zum Explo sionsschutz EExd EExe und ExnA Grundfos Motorhandbuch 99 5 Explosionsgesch tzte Motoren ATEX Motoren Grundfos Motorhandbuch Normen und Verfahren zum Explo sionsschutz EExd EExe und ExnA Konstruktiver Aufbau von Motoren mit erh hter Sicherheit Anders als die zuvor beschriebenen Motoren sind Motoren mit erh hter Sicherheit Z ndschutzart e nicht flammengesch tzt ausgef hrt und nicht so ausgelegt dass sie einer Explosion im Innern stand halten Der Aufbau eines solchen Motors zielt viel mehr auf eine Erh hung der Sicherheit gegen ber dem Entstehen von berm ig hohen Temperaturen sowie von Funken und Lichtb gen im Normalbetrieb und bei Auftreten von vorhersehbaren St rungen Die Temperaturklasseneinteilung gilt f r die u e ren und inneren Oberfl chen Deshalb muss auch die Temperatur der Statorwicklungen berwacht werde
158. ennen wenn ein Rotor blockiert 130 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch 3 PTC Sensoren 1 pro Phase PTC Sensoren Schutz durch in die Wicklungen integrierte PTC Sensoren Klixon Thermik PTO Strom und temperaturempfindliche Thermoschalter v GNUNDFOS zx Welchen Motorschutz bietet Grundfos an Alle einphasigen Grundfos Motoren und alle Grundfos Drehstrommotoren ab 3 kW haben einen integrierten Thermoschutz In ber Kaltleiter gesch tzte Motoren sind drei PTC Sensoren einer pro Phase eingebaut Dadurch ist der Motor haupts chlich gegen langsam ansteigende Temperaturen im Innern gesch tzt Aber auch der Schutz gegen schnell ansteigende Temperaturen ist gew hrleistet Je nach Motorbauart und Anwendung kann der Thermoschutz auch f r andere Zwecke eingesetzt werden wie z B um einen auf dem Motor angeordneten Regler vor sch dlichen Temperatureinfl ssen zu sch tzen Wenn der Pumpenmotor gegen alle vorhersehbaren Situationen gesch tzt werden soll muss er sowohl mit einem berlastrelais als auch mit einer PTC Schutzeinrichtung gesch tzt werden wenn er nicht ber den Schutzgrad TP 211 verf gt Das berlastrelais und der Kaltleiter m ssen in Reihe geschaltet wer den damit der Motor nicht neu startet bevor beide Schutzeinrichtungen wieder bereit sind Auf diese Weise wird der Motor nicht berlastet und nicht ber hitzt Es wird empfohlen die Thermistoren zu verwenden
159. ennzeichnunge res sense EE 122 Thermoschalter eingebaut im Klemmenkasten rennen 123 iihermoschalterZeingebautinrdiesVVickl ungen es 124 Nachtr glicherlEinbaun Semer 124 Eunktionsprinzip eines Ihermoschalters n eeeee seen ne ernennen een E EE 125 Anschl sse me ee ee E ee een 125 IpzKennzeiehnungit ur das Schaltbild EE 125 ihermistoreneingebautinrdieWVicklungene a 126 Funktionsprinzip eines Thermistors D TCJkaltleter 127 IRzBezeichnung ans ee ee ee ee seen allsee 128 Anschlusses ee ee ee ee Nee Dee er ee ee Sole Dei ae Soest 128 Motorenmitschutzeradi1 Tr E E A O E A E A A 128 Motorenimit Schutzgradi IP 211 rn esse esse anreisen ee een 128 Pt100 Temperatursensorenzekee een E E E E welt 129 z sammenfassunge Motorsch tzeinricntungen ma m e a 129 Externe Schutzeinricht ngen EE 129 Integrierte Schutzeinrichtungen ee ee ee ee 129 Butscher et Oe 130 letscht e NA TEE 130 Welchen Motorschutz bietet Grundfos an 131 6 Motorschutz Grundfos Motorhandbuch Warum ist ein Motorschutz erforderlich Warum ist ein Motorschutz erforderlich Um unerwartete Anlagenausf lle kostspielige Reparaturen und erhebliche Umsatzverluste durch lange Ausfallzeiten des Motors zu vermeiden sollte der Motor ber einen gewissen Motorschutz verf gen Grunds tzlich kann der Motorschutz in drei verschie dene Katagorien unterteilt werden GRUNDFOS M e Externer Schutz der gesamten Installation gegen Kurzschluss Als externe Schutzeinrichtu
160. er Nennleistung von 22 kW bei 3000 min In diesem kon kreten Fall ben tigt die Pumpe 20 des Nennmoments zum Anlaufen d h ca 14 Nm Nach dem Anlaufen f llt das Drehmoment leicht ab und steigt dann bis zum Nennmoment sobald die Pumpe auf Drehzahl kommt Nat rlich soll die Pumpe die gew nschte F rderleistung F rderstrom Q F rderh he H liefern Deshalb muss verhindert werden dass der Motor nicht vorzeitig wegen berlast abschaltet Stattdessen muss sicher gestellt sein dass der Motor bis zu seiner Nenndrehzahl problemlos hochbeschleunigt Es muss also gew hrlei stet sein dass die Drehmomentkurve des Motors den Drehmomentbedarf durch die Belastung ber den gesamten Drehzahlbereich von 0 bis 100 abdeckt oder bersteigt Das bersch ssige Drehmoment d h die Differenz zwischen der Belastungskurve und der DrehmomentkurvedesMotorswirdzumBeschleunigen genutzt Drehmoment in vom Nennmoment 3 Motordrehmoment und Motorleistung F rderlast und Belastungsarten 100 90 80 70 60 50 40 30 20 0 Leistung in 20 40 60 80 100 0 Drehzahl in 20 40 60 80 100 Drehzahl in Der Drehmomentbedarf einer Kreiselpumpe ist eine Funktion der Drehzahl zum Quadrat und die Leistung eine Funktion der Drehzahl hoch drei 300 275 250 225 200 175 150 125 100 75 50 25 0 A a FR gr 0 10 20 3040 50 60 70 80 90 100 von der synchronen Drehzahl Grundfos Motorhandbuch 41 70
161. er 75 Motor mit 100 seiner Nennleistung betrieben wer aD den kann Einige Anwendungen erfordern jedoch einen j Motor der eine h here Leistung als die Nennleistung 0 10 20 3040 50 60 70 80 90 100 abgeben kann In diesen F llen kann ein Motor mit von der synchronen Drehzahl einem Betriebsfaktor von 1 15 verwendet werden der eine h here Leistung als die Nennleistung abgibt Denn ein Motor mit einem Betriebsfaktor von z B 1 15 kann mit einer um 15 h heren Leistung als auf dem Typenschild angegeben betrieben werden Ein Motor der st ndig mit einem Betriebsfaktor gr er 1betrieben wird hat jedoch eine geringere Lebensdauer als ein Motor der nur mit seiner Nennleistung l uft Grundfos Motorhandbuch 183 9 Installation Ma nahmen bei Anlieferung Messen des Isolationswiderstandes Wird der Motor nicht sofort nach der Anlieferung angebaut und in Betrieb gesetzt muss er gegen u ere Einfl sse wie z B Feuchtigkeit hohe Temperaturen und Verschmutzung gesch tzt werden um eine Besch digung der Isolierung zu vermeiden Bevor der Motor nach einer l ngeren Lagerzeit in Betrieb genom men wird ist der Wicklungsisolationswiderstand zu messen Wird der Motor an einem Ort mit hoher Luftfeuchtigkeit gelagert ist eine wiederkehrende Inspektion erforder lich Es ist praktisch unm glich einen Richtwert f r den tats chlichen Mindestisolationswiderstand eines Motors festzulegen weil der Widerstand abh ngig von der Bauwei
162. er Motor bei jedem Anlaufen und Nenndrehzahl n 3000 min Beschleunigen einen hohen Anlaufstrom ben tigt Und Nennmoment 11 Nm durch den Anlaufstrom wird der Motor erw rmt Wird Anlaufmoment 240 des Nennmom 26 Nm der Motor nicht gek hlt werden die Statorwicklungen des Motors durch die st ndige Belastung durch den Anlaufstrom erheblich aufgeheizt Dann f llt der Motor entweder sofort aus oder die Lebensdauer des Motorisolationssystems wird erheblich herabgesetzt Pumpendaten Kippmoment 340 des Nennmoments 37 Nm Tr gheit Motorwelle Rotor L fter lot 0 0075 kgm Tr gheit Pumpenwelle Laufr dern I 0 0014 kgm bo gt In der Regel ist der Motorhersteller daf r verantwort lich wie viele Einschaltungen pro Stunde der Motor ver tr gt Grundfos z B gibt die Anzahl der Einschaltungen pro Stunde in seinen Pumpendatenheften an weil die maximal zul ssige Anzahl an Einschaltungen pro Stunde vom Tr gheitsmoment der Pumpe abh ngt M Im Hinblick auf den Motor kann die Anzahl der Einschaltungen pro Stunde berechnet werden Nur 0 0075 0 0014 0 0089 kgm gesamt _MA MK MN Beschl 2 _26 37 11_ ein Motorfachmann kann jedoch entscheiden ob die EE f r den Motor berechnete Anzahl an Einschaltungen auch der Anzahl an Einschaltungen entspricht die die _ 3000 rt 0 0089 _ 0 11 sec Pumpe vertr gt 60 26 Aus dem Berechnungsbeispiel mit einem 4 kW Motor der eine CR Pumpe antreibt ist ersichtlich das
163. er Motor betrieben wird Deshalb sind die besonderen Vorschriften f r explosi onsgesch tzte Motoren in dem jeweiligen Land unbe dingt zu beachten Im Folgenden sind einige allgemeine Grundregeln auf gef hrt die bei der Durchf hrung von Instandsetzungs und Wartungsarbeiten an explosionsgesch tzten Motoren befolgt werden sollten Dennoch muss hier noch einmal ausdr cklich darauf hingewiesen werden dass f r die Instandsetzung und Wartung von explosi onsgesch tzten Motoren lokale Vorschriften gelten die dem Servicemitarbeiter vor Beginn der Arbeiten unbe dingt bekannt sein m ssen um die entsprechenden Vorsichtsma nahmen ergreifen zu k nnen Die Reparatur von explosionsgesch tzten Motoren darf nur durch den Hersteller selbst erfolgen Der Hersteller hat jedoch die M glichkeit die Reparaturarbeiten auch ber L ndergrenzen hinweg von einem autorisierten Unternehmen ausf hren zu lassen Die Reparatur ist zu berwachen Der reparierte Motor ist anschlie end zu pr fen Motorbauteile d rfen nur ausgetauscht werden wenn davon die Art des Explosionsschutzes oder die Maximaltemperatur des Motors nicht beeintr chtigt werden Werden Motorbauteile ausgetauscht ist der Motor vor der Wiederinbetriebnahme zu pr fen Kann der Motor zu Reparaturzwecken abgebaut werden darf jedes qualifizierte Unternehmen die Instandsetzungsarbeiten durchf hren solange der Explosionsschutz des Motors nicht beeintr chtigt wird Wurde de
164. er Nennspannung und Nennfrequenz erbracht Nenner wird aber nicht ber den gesamten Spannungsbereich punkt z B 400 V abgeben so dass einige Abweichungen erlaubt sind So k nnen die Temperaturanstiege z B h her als bei Nennspannung und Nennfrequenz sein Ein anderer Motor soll seine Hauptfunktion in der mit B gekennzeichneten Zone erf llen Die Abweichungen im Leistungsverm gen d rfen jedoch h her als f r die Zone A sein So k nnen die Temperaturanstiege z B h her als bei Nennspannung und Nennfrequenz sein und auch h her als bei einem Betrieb in Zone A Deshalb wird ein h ufiger Betrieb in der Zone B nicht empfohlen B Zone B au erhalb Zone A Zul ssige Spannungs und Frequenzschwankungen w hrend des Betriebs gem der europ ischer Normen IEC 60034 1 and IEC 60038 Netzspannungen nach IEC 60038 Spannungs und Frequenzgrenzwerte f r 50 Hz 60 Hz Motoren 230 V 10 S Gem der europ ischen Norm IEC 60038 betr gt die 400V 10 2 erlaubte Toleranz der Netzspannung 10 690V 10 E Die EN 60034 1 erlaubt hingegen nur eine Abweichung der Nennspannung mit der der Motor versorgt wird von 5 Die von Grundfos verwendeten Motoren sind f r die in der rechten unteren Tabelle aufgef hrten gt 460 V 10 Nennspannungsbereiche f r Grundfos Motoren Nennspannungsbereiche ausgelegt Liegt die Spannungsversorgung zum Motor inner halb dieses Nennspannungsbereichs wird die ber
165. er auf die Oberfl che der Kupferdr hte aufgetragen wird Bei der Durchschlagspr fung werden die Wicklungs isolierung und die PhasenisolierungmiteinerSpannung beaufschlagt Die Spannung wird durch die Entladung eines Kondensators erzeugt Bei der Entladung steigt die Spannung in den Wicklungen schlagartig auf einen bestimmten Wert an Das Ergebnis kann mit Hilfe eines Oszilloskops dargestellt werden Auf dem Oszilloskopbildschirm ist dann ein charakteristischer Verlauf f r jede Phase des Motors zu sehen Da die drei Phasen des Motors gleich sind m ssen auch die Kurvenverl ufe identisch sein Sind die Kurvenverl ufe ungleichm ig bzw nicht deckungsgleich liegt ein Fehler in der Motorisolierung vor 238 Grundfos Motorhandbuch Wellenform bei einer defekten Wicklung Wellenform bei einer Wicklung in gutem Zustand Hochspannungspr fung HIPOT Bei der Hochspannungspr fung handelt es sich um eine berspannungspr fung mit der fest gestellt werden kann ob die Wicklungen ber ein bestimmtes Isolationsverm gen verf gen In der Regel k nnen Isolierungen im guten Zustand sehr viel h heren Spannungen standhalten als sie beim Hochspannungstest ausgesetzt werden Werden im Rahmen der regelm igen berpr fungen Fehler in der Isolierung festgestellt ist die Motorisolierung f r einen Weiterbetrieb nicht mehr geeignet so dass der Motor ausgetauscht werden muss Es gibt zwei Arten von Hochspannungspr funge
166. er ist Au erdem wird das Isolationssystem bei der Gleichstrom Hochspannungspr fung nicht besch digt 240 Grundfos Motorhandbuch Die Wechselstrom Hochspannungs erdungspr fung sollte ausschlie lich zur Pr fung von neuen und neu gewi ckelten Motoren eingesetzt werden Das Pr fverfahren ist nicht f r regel m ige berpr fungen im Rahmen von Wartungsprogrammen geeignet 11 Wartung Wissenswertes zur vorausschauenden Instandhaltung Motortemperatur Die Motortemperatur hat Einfluss auf die Lebensdauer des Motors und ist gleichzeitig ein Indiz daf r in welchem Zustand der Motor ist bersteigt die Motortemperatur die Grenzwerte der W rmeklasse z B 155 C bei Motoren der W rmeklasse F um 10 C verk rzt sich die Lebensdauer der Isolierung um die H lfte Die W rmeklasse ist immer auf dem Typenschild angegeben In der Tabelle auf der rechten Seite sind die beiden am h ufigsten vorkommenden W rmeklassen zusam men mit den charakteristischen Temperaturwerten aufgef hrt B und F Die Motoren jeder W rmeklasse m ssen einer maximalen Umgebungstemperatur plus dem Temperaturanstieg bei normalen Volllast Betriebsbedingungen standhalten Die berwachung der Lagertemperatur kann auch f r die vorausschauende Instandhaltung genutzt werden wv EO C So darf der Temperaturanstieg bei fettgeschmierten GRUNDFOS 45 J Madinky P h 01A PA 151010 D E RSO 0E 7 E a TO N 0101071510101010 H Lagern nicht
167. er verursacht einen Spannungsverlust Spannungsabfall entlang der Drossel zwischen dem Frequenzumrichter und dem Motor In diesem Fall ist die Motorspannung kleiner als ohne Filter Im Normalfall stellt dies kein Problem dar Dennoch kann die Ausgangsspannung eines Frequenzumrichters niemals gr er als die Eingangsspannung sein Der Einbau eines Ausgangsfilters f hrt somit in solchen F llen immer zu einem zus tzlichen Spannungsabfall Der Motor zieht dann einen etwas h heren Strom aus LC Filter dem Frequenzumrichter und der Schlupf im Motor steigt an Dadurch sinkt die Pumpenleistung UFrequenzumrichter UMotor Durch die Umwandlung quadratischer Impulse in einen mehr sinusf rmigen Impuls machen UA U14 Ausgangsfilter f r Frequenzumrichter Ger usche I I Die Drosseln im Filter werden mit der Schaltfrequenz gt gt des Frequenzumrichters beaufschlagt Durch diesen Aufbau entstehen zwangsl ufig Ger usche Die Ger usche werden von den Kr ften verursacht die auf die Drosseln wirken wenn die Spannung in eine ri H quadratische Wellenform umgewandelt wird Viele Ausgangsfilter sind gekapselt um den Ger uschpegel zu reduzieren und die W rmeleistung des Filters zu verbessern Nach dem Einbau des Ausgangsfilters kann sich der Ger uschpegel etwas ver ndern r Bei Ausgangsfiltern mit Kondensatoren die mit Gr nde f r berspannungspro
168. erden h ufig in den USA eingesetzt wo einphasige Motoren entweder mit einer Spannung von 1 x 115 V 60 Hz oder 1x 230 V 60 Hz betrieben werden Je nach elektrischem Anschluss kann dieser Motortyp mit beiden Spannungen laufen 26 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch Kondensator 230 V Hauptwicklung 1 Hilfswicklung Hauptwicklung 2 Kondensator 115 V Hauptwicklung 1 Hauptwicklung 2 Hilfswicklung Schaltbilder eines spannungsumschaltbaren Motors f r den Anschluss an eine hohe und niedrige Spannung Besonderheiten Im Gegensatz zu dreiphasigen Motoren sind bei ein phasigen Motoren einige Besonderheiten zu beachten Einphasenmotoren d rfen z B niemals im Leerlauf laufen weil sie bei geringer Last sehr warm werden Deshalb wird empfohlen einphasige Motoren nicht mit einer Last unterhalb von 25 der Nennlast zu betreiben Motoren mit Betriebskondensator und Motoren mit Anlauf und Betriebskondensator haben nur an einem Lastanwendungspunkt ein symmetrisches kreis rundes Drehfeld Das bedeutet dass an allen anderen Lastanwendungspunkten das Drehfeld unsymme trisch elliptisch ist L uft der Motor mit einem unsym metrischen Drehfeld ist der Strom in einer oder bei den Wicklungen ggf gr er als der Netzstrom Diese Str me f hren zu einem hohen Verlust so dass eine oder beide Wicklungen insbesondere bei Nulllast zu warm werden auch wenn der Netzstrom relativ gering ist Siehe Beispi
169. erden k nnen B NER KN ne z P Y In Mar P Leistungsabgabe auf dem Typenschild ange geben Y Belastung in der Nennlast kann WebCAPS entnommen werden Non Wirkungsgrad des vorhandenen Motors nach der Reparatur in Ne Wirkungsgrad des neuen Motors in Gesamtstromeinsparung kW e Betriebsstunden pro Jahr Preis pro kWh eingespart Je nachdem in welchem Land der Motor neu gewi ckelt wird betragen die Kosten mindestens 33 vom Anschaffungspreis eines neuen Motors Da der Wirkungsgrad eines neu gewickelten Motors jedoch h ufig geringer als der eines neuen Motors ist kann die Anschaffung eines neuen Motors jedoch auf l n gere Sicht wirtschaftlicher sein Denn beim Ausfall des Motors oder beim Abwickeln der Wicklungen vom Statorkern k nnen hohe Temperaturen auftre ten die Einfluss auf die elektrischen Eigenschaften des Statoreisenkerns haben Durch die hohen Temperaturen werden die Eisenverluste im Statorkern erh ht und der Motorwirkungsgrad herabgesetzt Um die urspr ngliche Motorleistung nach dem Neuwickeln zu erreichen sind die Vorgaben des Motorherstellers zu befolgen Damit der Motorwirkungsgrad nach dem Neuwickeln erhalten bleibt oder sogar verbessert wird haben die auf die Reparatur von Motoren speziali sierten Werkst tten Qualit tsstandards Pr fverfahren und Schulungsprogramme f r das Neuwickeln erar beitet 244 Grundfos Motorhandbuch Kosten Investitionskosten 10 20
170. ere technische Daten der im Motor eingebauten Anti Kondensationsheizung angegeben Stator mit Anti Kondensationsheizung zur Vermeidung von Kondenswasserbildung Schutz vor Witterungseinfl ssen Wird der Motor im Freien aufgestellt muss eine geeignete Schutzabdeckung vorgesehen werden um Kondenswasserbildung zu vermeiden und den Motor vor dem Eindringen von Regenwasser zu sch tzen Schutz vor Witterungseinfl ssen 198 Grundfos Motorhandbuch Ablaufbohrungen Motoren die im Freien oder in feuchter Umgebung eingesetzt werden m ssen mit Ablaufbohrungen ausgestattet sein insbesondere wenn sie nicht im Dauerbetrieb laufen ber die Ablaufbohrungen kann Wasser entweichen dass z B durch Kondensation im Statorgeh use entsteht Die Grundfos MG und MMG Motoren besitzen alle eine Ablaufbohrung die im Statorgeh use auf der Antriebsseite angeordnet ist Bei Anlieferung des Motors ist die Ablaufbohrung mit einem Stopfen verschlossen Wird der Stopfen entfernt und damit die Ablaufbohrung ge ffnet ndert sich die Schutzart des Motors von IP 55 auf IP 44 Korrosionsschutz Um den Motor vor Korrosion zu sch tzen wird er mit einer d nnen Lackschicht berzogen Dabei gibt es zwei Arten von Lackierungen die Standardlackierung und die Sonderlackierung Standardlackierung Standardm ig wird auf die Grundfos Motoren eine Standardlackierung aufgetragen die entsprechend der Norm DIN 600721 2 1 f r Ger te die sowohl im Fr
171. erenz von 20 K jede Stunde eine K hlluftmenge von 93 m zugef hrt werden muss um die Raumtemperatur unter 40 C zu halten Der ermittelte Wert wird zur Auslegung der L ftungsanlage verwendet 196 Grundfos Motorhandbuch Luftfeuchtigkeit Wird ein Motor an einem Ort mit hoher Luftfeuchtigkeit installiert bildet sich Kondenswasser im Motor Dabei wird zwischen zwei Arten von Kondensation unter schieden langsame und schnelle Kondensation Die langsame Kondensation tritt z B bei niedrigen Nachttemperaturen auf w hrend die schnelle Kondensation das Ergebnis einer Art Schockabk hlung ist wenn nach direkter Sonneneinstrahlung pl tzlich Regen f llt Grundfos MG und MMG Motoren besitzen die Schutzart IP 55 und k nnen in der Regel an Orten mit einer konstant hohen relativen Luftfeuchtigkeit von 85 bei 25 C Raumtemperatur betrieben wer den Kurzzeitig ist der Betrieb auch bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 95 und einer Temperatur von 40 C m glich Liegt die relative Luftfeuchtigkeit st n dig ber 85 muss die Ablaufbohrung am Flansch auf der Antriebsseite ge ffnet werden Bei ge ffneter Ablaufbohrung ndert sich die Schutzart des Motors von IP 55 auf IP 44 Wird der Motor jedoch in einer staubhaltigen Umgebung eingesetzt und kann deshalb auf die Schutzart IP 55 nicht verzichtet werden ist eine Anti Kondensationsheizung vorzusehen die am Kopf der Statorspule installiert wird Auf diese Weise wird die
172. erf gung stehende Beschleu nigungsmoment ergibt sich aus dem Motormoment minus dem von der Pumpe ben tigten Drehmoment das sich jedoch beim Durchlaufen des Drehzahlbereichs laufend ndert Mge kann mit Hilfe folgender Gleichung abgesch tzt werden Mc MA MK MN eschl 3 Motordrehmoment und Motorleistung Anlaufzeit Nennmotorstrom vom Nennstrom 0 20 40 60 80 100 von der synchronen Drehzahl W hrend der Anlaufphase ist der Strom 5 bis 10 mal so hoch wie der Nennstrom Deshalb muss die Anlaufzeit beachtet werden Tats chliches Beschleunigungsmoment vom Nennmoment 5 0 10 20 3040 50 60 70 80 90 100 von der synchronen Drehzahl Das tats chlich zur Verf gung stehende Beschleunigungsmoment ergibt sich aus dem Motormoment minus dem von der Pumpe ben tigten Drehmoment das sich jedoch beim Durchlaufen des Drehzahlbereichs laufend ndert Kippmoment MK 2 Berechnetes Beschleunigungsmoment Na e amp vom Nennmoment ennmoment MN 0 10 20 3040 50 60 70 80 90 100 von der synchronen Drehzahl Berechnetes Beschleunigungsmoment Grundfos Motorhandbuch 43 3 Motordrehmoment und Motorleistung Grundfos Motorhandbuch Schaltspiele pro Stunde Schaltspiele pro Stunde Moderne Motor berwachungssysteme k nnen die Anal schaltzpiele f r eine vorgebene Pumpe fait Motordaten Motor berwachen Eine berwachung der Schaltspiele ist sinnvoll weil d
173. eser Wert ist ein Ma f r die Belastung der ein Lager w hrend des Betriebs ausgesetzt ist Die dyna misch quivalente Belastung wird auf Basis genormter Berechnungsverfahren ermittelt Dabei ist zu beachten das das Berechnungsverfahren von der Lagerbauart abh ngig ist Gepr fte Lager 7 Motorlager l Fein Absch tzen der Lagerlebensdauer Lion a r n 1000000 C 3 60 n p E E E ES E o P E N Lebensdaueranpassungsfaktor a 100 150 200 250 300 Betriebstemperatur C 2 Sonderwerkstoff H Zi St 2 bi H T Fe D Ausfall Faktor a f r sicherheit die Aus in fallwahr E x scheinlich x x x keit EE 90 Lo 100 S EE 95 L 0 62 96 L 0 53 97 L 0 44 98 L 0 33 99 L 0 21 Lagerdaten C Dynamische Traglast Federvorspannung Schwerkraft Ke n mint _ _ 1000000 ei Lagerlebensdauer L pn eos P P X F Y F dynamisch quivalente Lagerbelastung l SS see en 002 Grundfos Motorhandbuch 147 7 Motorlager Lagerbelastung beim Antreiben einer Pumpe Lagerbelastung beim Antreiben einer Pumpe Um die dynamisch quivalente Lagerbelastung P berechnen zu k nnen m ssen die Kr fte bekannt sein die auf das Lager wirken Dabei sind zwei Arten von Kr ften zu ber cksichtigen die Axiallast F und die Radiallast F Axiallast F Die Axia
174. essungen und Toleranzen sind von der internationalen Organisation f r Normung in den Normen ISO 15 und ISO 492 festgelegt worden Lagerluft Der Au en oder Innenring eines Lagers ist beweglich auch wenn einer oder beide Lagerringe fest eingebaut sind Die Lagerluft beschreibt den Grad der inneren Bewegung den das Lager zul sst Es gibt zwei Arten von Lagerluft die innere Radialluft und die innere Axialluft Der Grad der Bewegung des Lagerrings in radialer Richtung wird als innere Radialluft und der Grad der Bewegung in axialer Richtung als innere Axialluft bezeichnet In der Regel ist die Axialluft 6 bis 10 mal gr er als die Radialluft Der amerikanische Verband der Lagerhersteller American Bearing Manufacturers Association ABMA und die ISO haben die Radialluft von Rillenkugellagern in Klassen eingeteilt Danach gibt es f nf Radialluftklassen C2 CN normale Lagerluft C3 CA und C5 C2 ist die kleinste und C5 die gr te zul ssige Radialluft im Verh ltnis zum Innendurchmesser des Lagers Die Radialluft beschreibt den Spalt zwischen der ober sten Kugel und der u eren Laufrille 7 Motorlager Hersteller und Hauptabmessungen Lagerluft Hauptabmessungen von Radiallagern Radialluft Axialluft Grundfos Motorhandbuch 137 7 Motorlager Grundfos Motorhandbuch E n Ausw hlen der richtigen Lagerluft Die Anfangslagerluft ist das Spaltma mit dem das 150 Lager hergestellt w
175. ezugspotential U U v2 2 HM des Netz Dabei ist Uu die Netzspannung mit der der Frequenzumrichter eingangsseitig gespeist wird U in einer typischen europ ischen Installation mit UA 400 V ergibt sich somit wie folgt U 400 V e V2 2 283 V Die Spannung U wird auf dieselbe Weise berechnet jedoch bei Erde als Bezugspotential mit entgegengesetzter Polarit t U 283V dc 164 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch l Funktionsprinzip des Wechselrichters E Fi KR D W U echselrichter dc 8 Frequenzumrichterbetrieb T HI I 4 Funktionsprinzip des Wechselrichters Daraus lassen sich die Spannungen bestimmen 3 verschiedene Schaltzust nde der Schalter mit denen der Motor versorgt wird In den drei im Wechselrichter Diagrammen auf der rechten Seite sind drei unterschiedliche Schaltzust nde der Wechsel richterschalter dargestellt Im ersten Diagramm sw1 sw3 sw5 betr gt die Spannung f r den Motor Zeitabschnitt A rel 2 U U 0V siehe n chste Seite Gs SW 2 SW 4 SW 6 Die an den Motor ber die Schalterstellung angelegte Spannung ist im zweiten Diagramm U U 283 V 283 V 566 V Zeitabschnitt B F r die Schalterstellung im dritten Diagramm ergibt siehe n chste Seite sich die an den Motor weitergeleitete Spannung zu U U 0V Zeitabschnitt C siehe n chste Seite 0 IN C ki SW 67 Grundfos Motorhandbuch 16
176. f bis der integrierte 1 freie Seite gt D d 1 Lufteinlassfl che on Thermoschutz den Motor abschaltet mindestens 50 mm Einige Motorenhersteller geben die Luftmenge an die zum K hlen eines Motors einer bestimmten Baugr e ben tigt wird Ist dies nicht der Fall kann die Abbildung auf der rechten Seite Anhaltswerte liefern Sie dient zur berschl gigen Bestimmung der notwendigen K hlluft die ber die L fterabdeckung zum K hlen eines Motors zugef hrt werden muss Die Verluste eines Motors werden in W rme umge wandelt Mit Hilfe des Motorwirkungsgrads ist es m g lich abzusch tzen wie viel W rme der Motor abgibt 2 Ist Lufteinlassfl che D d rt AT T Raum UE Die Verluste im Motor werden in W rme umgewandelt die fr her oder sp ter den Raum oder die Einhausung aufheizen Deshalb muss neue K hlluft in den Raum oder in die Einhausung geleitet werden damit die Temperatur nicht ber 40 C ansteigt Grundfos Motorhandbuch 195 9 Installation Grundfos Motorhandbuch K hlung Der Luftstrom der in den Aufstellungsraum des Motors AT zwischen Raum und Au entemperatur 20 K und der Pumpe geleitet werden muss wird mit Hilfe folgender Gleichung berechnet G SE Mindestluftstrom in m h C x AT xP Q abzuf hrende W rmemenge Verluste im Motor W C konstante W rmekapazit t f r Luft 1004 3 Joule kg K Die Umgebungstemperatur im Raum muss unter 40 C i liegen P D
177. fos Motorhandbuch 4 Normen f r Wechselstrommotoren IEC 60072 und EN 50347 Abmessungen und Leistungen Danach zum Messen der Rechtwinkligkeit die Messuhr wieder fest am Wellenende mit einem Abstand von 10 mm von der Montagefl che des Flansches montieren siehe Abbildung auf der rechten Seite Den maximalen und minimalen Wert an der Messuhr nach einer langsamen Umdrehung der Welle ablesen Die Differenz zwischen den beiden an der Messuhr abgelesen Extremwerten f r die Rechtwinkligkeit darf den in der unteren Tabelle angegebenen Wert nicht berschreiten Es wird empfohlen die Messungen an Rechtwinkligkeit zwischen der Montagefl che des dem Motor bei vertikaler Welle vorzunehmen um das Flansches und der Welle Axialspiel im Lager auszuschalten FF 55 bis Flansch FF oder Kopfplatte FT EE FF130 bis FF 265 FF 300 bis FF500 FF OTTO FF740 FF940 bis FF 1080 m 80 um 100 um 125 um 160 um 200 um H 0 08 mm 0 10 mm 0 125 mm 0 16 mm 0 20 mm Parallelit t zwischen Welle und Montagefl che Grenzwerte f r die Abweichung der Messwerte f r H an beiden Enden der Welle mm L nge der Welle mm Baugr e lt 2 5 H 22 5H lt 4H gt 4H gt 56 bis 250 0 5 0 8 1 gt 250 bis 315 1 1 5 2 HINWEIS Die Toleranzangabe gilt f r die gesamte L nge der Welle einschlie lich der Wellenenden Die Messpunkte f r H sollten sich ber die gesamte L Welle erstrecken wenn beide Wellenenden zug
178. gary Einstufung eines mit einem Kaltleiter ausger steten MG Motors mit 3 0 kW in die Schutzklasse TP 211 GRUNDFOS 2 Made in EU D C Tvpe MMCIGOLZ AIPFZOOD JEC eo024 2 Mot N Te 1010721610 101010 En Th cl F B IP55 86kg TP111 Made by AEG 50Hz A 18 5kW 380 415 660 690V 34 5 19 9A GOHz Ay 18 5kW 380 480 660 690V 2930 min 1 coso 0 87 60Hz 27 6 34 5 19 9A 3530 3560 min 0 9 0 89pf P N 81615728 Bearing DE NDE 7309B 62092Z Grease UNIREX N3 ESSO Protector type PTC 160 C Release temperature 155 C Ready temperature 145 C After 4000h 9 ccm grease 0106 Einstufung eines mit einem Kaltleiter ausger steten MMG Motors mit 18 5 kW in die Schutzklasse TP 111 Thermoschalter ohne Heizelement Thermoschalter mit Heizelement Thermoschalter ohne Heizelement Ch f r Drehstrommbotoren Sternpunkt Schutzschalter Grundfos Motorhandbuch 123 6 Motorschutz Integrierter Motorschutz Ein Thermostat kann als Schlie er entweder einen Alarmstromkreis mit Spannung beaufschlagen oder als ffner die Spannungsversorgung zum Motorsch tz unterbrechen wenn er in Reihe mit dem Sch tz geschaltet ist Weil Thermostate an der Au enseite der Spulenenden angeordnet sind f hlen sie die Temperatur ganau an dieser Stelle In Verbindung mit Drehstrommotoren bieten Thermostate jedoch nur einen unzureichenden Schutz gegen Blockieren oder andere sich schnell ndernde Temperarturzust nde Bei einphasigen Motoren sch tzen Thermosta
179. gerger usche die Schadensstatistik an Deshalb sind bei der vorbeugenden Instandsetzung am Motor die Wartung und der Austausch der Lager ein wichtiger Punkt Einige Lager tragen die Bezeichnung lebensdauerge schmiert oder wartungsfrei Doch diese Bezeichnung ist missverst ndlich Die Begriffe bedeuten n mlich keineswegs dass diese Lager berhaupt keine Wartung ben tigen Vielmehr m ssen lebensdauergeschmierte oder war tungsfreie Lager gegebenfalls rechtzeitig ausgetauscht werden Der Zeitpunkt ist dabei abh ngig von der Lagerlebensdauer UL oder der Gebrauchsdauer des Fetts E das zum Schmieren des Lagers verwendet wird Die Lebensdauer der Lager liegt in der Regel zwischen 16 000 und 40 000 Stunden Sie kann aber auch h her sein Die Fettgebrauchsdauer betr gt unter normalen Betriebsbedingungen gew hnlich minde stens 40 000 Stunden Lagerlebensdauer Sind die Motorlast und die Motordrehzahl bekannt kann die Lagerlebensdauer auf Grundlage der Werkstofferm digung ermittelt werden Bei der Berechnung wird vorausgesetzt dass die Lager korrekt eingebaut und richtig geschmiert werden Nicht ber ck sichtigt werden erschwerte Betriebsbedingungen 11 Wartung Lagerung Ausfallursachen bei W lzlagern DI Transportschaden D Einbaufehler EI Schmiermittel verschmutzt E Falsche Lagerwahl bei bekannter Belastung und Drehzahl 20 EI Lauffl che verschmutzt Schmierfehler unzureichende ungeeignete oder zu
180. gt das Problem in der Netzversorgung Wird der h chste Strom stattdessen immer an der gleichen Motorwicklung gemessen ist der Fehler im Motor zu suchen F r den zweiten Fall gibt es zwei m gliche Erkl rungen Entweder gibt es eine unterschiedliche Anzahl an Wicklungen im Motor oder der Luftspalt zwischen dem Rotor und dem Stator variiert Grunds tzlich f hrt eine Spannungs und Strom asymmetrie zu einer h heren Betriebstemperatur einer k rzeren Lebensdauer des Motors und zu einem schlechteren Wirkungsgrad Phasenspannungsasymmetrie Gew hnlich bringt eine Spannungsasymmetrie auch eine Stromasymmetrie mit sich die sehr viel gr Bere Auswirkungen als die Spannungsasymmetrie hat Der Zusammenhang zwischen Spannungs und Stromasymmetrie ist in der Tabelle auf der rechten Seite dargestellt Manchmal ist die Spannungsasymmetrie bereits vor der Auslieferung des Motors bekannt In diesem Fall ist die in der europ ischen Norm IEC 892 definierte Leistungsminderungskurve anzuwenden die auf der rechten Seite abgebildet ist 204 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch Zusammenhang zwischen der Spannungsasymmetrie und der Stromasymmetrie Spannungsasymmetrie 0 2 3 5 5 Stromasymmetrie 100 101 104 107 5 im Stator Anstieg der Statorverluste 0 4 125 25 Temperaturanstieg Index 1 1 05 1 14 1 28 Gew hnlich bringt eine Spannungsasymmetrie auch eine S
181. h entz nden kann l sst sich somit wie folgt berechnen 420 C 75 C 345 C 5 Explosionsgesch tzte Motoren ATEX Motoren Ausw hlen der richtigen Pumpe oder des richtigen Motors Grundfos Motorhandbuch 93 5 Explosionsgesch tzte Motoren ATEX Motoren Ausw hlen der richtigen Pumpe oder des richtigen Motors Die maximale vom Produkt erreichbare Temperatur ist auf dem Motortypenschild angegeben II 2D T125 C maximal 125 C In der Regel werden staubexplosionsgesch tzte Normmotoren mit der Temperaturklasse T125 C f r die maximal erreichbare Produkttemperatur gekenn zeichnet Und um auf das vorherige Beispiel zur ckzu kommen 125 C ist kleiner als 345 C e Als Wolke vorliegender Zuckerstaub Die Z ndtemperatur von als Wolke vorliegendem Zuckerstaub betr gt 350 C Und wie bereits zuvor erw hnt muss seine Z ndtemperatur mindestens um 1 3 h her als die Nenntemperatur des Motors sein Die maximal zul ssige Temperatur bevor eine Zuckerstaubwolke sich entz nden kann l sst sich somit wie folgt berechnen 2 3 of 350 C 233 C Die maximale vom Produkt erreichbare Temperatur ist auf dem Motortypenschild angegeben II 2D T125 C maximal 125 C In der Regel werden staubexplosionsgesch tzte Normmotoren mit der Temperaturklasse T125 C f r die maximal erreichbare Produkttemperatur gekenn zeichnet F r das vorherige Beispiel bedeutet dies 125 C ist kleiner als 233 C Liegt de
182. h f r ein konstantes Drehmoment von 50 Hz bis 60 Hz entschei den und damit die Leistung bei 60 Hz erh hen geht Grundfos den Weg die Leistung konstant zu halten Der Grund hierf r ist den Betrieb ber einen breiten Spannungsbereich sowohl f r 50 Hz als auch f r 60 Hz zu erm glichen So k nnen viele Netzspannungen weltweit mit einem Motor abdeckt werden Bei 50 Hz sind dies z B 380 415 V und bei 60 Hz 380 480 V Bevor wir dazu bergehen den Zusammenhang zwi schen F rderlast und dem Motor zu beschreiben wol len wir zun chst zeigen wie das Motordrehmoment in der Regel dargestellt wird Die Abbildung auf der rechten Seite zeigt eine typische Drehmoment Drehzahlkurve Um eine einheitliche und durchg ngige Bezeichnung der Drehmomente zu erreichen sollen im Folgenden die einzelnen Drehmomentbegriffe kurz erl uert werden Deshalb erfolgt auf der n chsten Seite eine Definition der unterschiedlichen Begriffe die zur Beschreibung der Drehmomentkurve eines Wechselstrommotors erfor derlich sind 3 Motordrehmoment und Motorleistung Praktische Anwendung Gleiche Leistung bei 50 Hz und 60 Hz GRUNDFOS 29 201 Made in EU D C Type MMGI160L2 42FF300D IEC 60034 3 Mot No300296030001 H Thcl F B IP55 86kg TP111 Made by AEG 50Hz A r 18 5kW 380 415 660 690V 34 5 19 9A s0Hza EE 480 660 690V 2930 min 1 cosp 087 60Hz 27 6 34 5 19 9A 3530 3560 min 09 0 89pf P N 81615728 Bearing DE NDE 7309B 62092Z Grease UNIREX N
183. he Regelung bez glich der CE Kennzeichnung Das CE Kennzeichen ist kein Qualit tssiegel oder Zulassungszertifikat wie das UL oder VDE Zeichen Zulassungen Grundfos MG Motoren sind mit cURus Zulas sung lieferbar Die cURus Zulassung ist eine Komponentenanerkennung gem UL und CSA Das bedeutet dass automatisch eine UL Zulassung besteht wenn der Motor in eine Anwendung ein gebaut wird wie z B an einer Pumpe Die cURus Zulassung berechtigt zum Anbringen der folgenden Zeichen Komponentenanerkennungszeichen UL und kanadisches Komponentenanerkennungszeichen CSA Normen zur Energieeffizienz Die Motorenhersteller verwenden die Bezeichnung Hocheffizienzmotor bereits seit vielen Jahren Dennoch ist es f r den Verbraucher schwierig zu erken nen welche Motoren tats chlich zur Energieeinsparung beitragen Denn alle Motorenhersteller nehmen f r sich in Anspruch Hocheffizienzmotoren herzustellen EPAct Deshalb hat der Amerikanische Kongress 1992 ein neues Gesetz verabschiedet das Gesetz zur Energiepolitik Energy Policy Act EPAct das am 24 Oktober 1997 in Kraft trat Das Ziel dieses Gesetzes ist den Energieverbrauch in den USA zu senken Um dieses Ziel zu erreichen schreibt das Gesetz vor dass alle importierten oder in den USA hergestellten Fu motoren f r die Industrie die in der EPAct Liste aufgef hrten Mindestanforderungen bez glich des Wirkungsgrads erf llen m ssen MEPS F r Australien gelten die
184. htig im Motor eingebaut ist muss ein Testlauf durchgef hrt weren Zuerst wird dazu die Welle oder das Geh use von Hand gedreht Treten dabei keine Probleme auf wird die Funktion der Lager bei geringer Drehzahl und ohne Last gepr ft Sind auch hier keine Unregelm igkeiten zu erkennen sind die Last und Drehzahl schrittweise zu erh hen bis die normalen Betriebsbedingungen erreicht sind Treten w hrend dieser Phase der Funktionspr fungabnormeGer uscheoderVibrationen auf ist der Testlauf sofort abzubrechen und zu pr fen ob der Motor richtig zusammengebaut ist 11 Wartung Wissenswertes zur reagierenden Instandhaltung Grundfos Motorhandbuch 247 11 Wartung Wissenswertes zur reagierenden Instandhaltung Ersatzteile f r Pumpenmotoren Besch digte Motorbauteile d rfen nur durch Origi nalersatzteile ersetzt werden weil ansonsten die Gew hrleistung erlischt F r die Reparatur von Grundfos MG und MMG Motoren sind folgende Ersatzteile lieferbar 1 Flansch f r Bauform B3 Antriebsseite Flansch f r Bauform B5 Antriebsseite Flansch f r Bauform B14 Antriebsseite 2 Wellenabdichtung Antriebsseite 3 Lager Antriebsseite 4 Innerer Lagerdeckel Antriebsseite u erer Lagerdeckel Antriebsseite Sicherungsring f r Lager 5 Klemmenkasten ohne Deckel Klemmenkastendeckel Klemmenleiste komplett 6 Innerer Lagerdeckel Nicht Antriebsseite u erer Lagerdeckel Nicht Antriebsseite Sicherungsring f r Lager
185. hung auf der rechten Zeit berechnet werden Nachfolgend sind die Faktoren beschrieben die Einfluss auf die Lagerlebensdauer L haben 10 aller Lager sind verschlissen wenn sie den Wert L erreicht haben a Korrekturfaktor f r die Ausfallwahrscheinlichkeit Wird die Lebensdauerangabe L ben tigt d h 1 der Lager sind bei Erreichen des Werts L verschlissen ist f r den Faktor a der Wert 0 21 einzusetzen In der Regel wird jedoch zur Angabe der Lagerlebensdauer Lon verwendet Dann ista 1 a Korrekturfaktor f r die Werkstoffeigenschaften Ber cksichtigung des Werkstoffs und Fertigungsver fahrens Bei Standardlagern ist dieser Faktor immer 1 a Korrekturfaktor f r die Betriebsbedingungen Sind die Betriebsbedingungen oder die Lagerschmierung besser als im Normalfall kann dieser Faktor gr er als 1 sein Bei schlechten Betriebsbedingungen oder schlechter Schmierung wird f r diesen Faktor ein Wert unter 1 ange setzt Wird ein Korrekturfaktor gr er 1 gew hlt muss die Anwendung unbedingt bekannt sein Da dies h ufig bei Motorlagern nicht der Fall ist wird der Faktor a zu 1 gesetzt um eine realistische Lebensdauer zu erhalten n Lagerdrehzahl min Entspricht in etwa der Drehzahl des Motors C Dynamische Traglast Die dynamische Traglast ist abh ngig von der Lagerbauart und der Lagergr e Sie wird in den Katalogen der Lagerhersteller angegeben P dynamisch quivalente Belastung Di
186. i Nennspannung und Anliegen der Nennfrequenz entwickelt ohne dass die Drehzahl pl tzlich abf llt Dieses Drehmoment wird auch als maximales Drehmoment bezeichnet Nennmoment MN Das Nennmomentisterforderlich um die Nennleistung bei Nenndrehzahl zu erzeugen 38 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch MG 3 50 Hz Elektriske data Electrical data Elektrische Daten Elektrische gegevens Caract ristiques lectriques el e LEE ee TS Leier a SC EH eet eck eis Zeene Zn In den technischen Unterlagen der Motoren werden h ufig nur das Anlaufmoment das Kippmoment und das Nennmoment angegeben Kippmoment 300 MK 225 Anlaufmome Nennmoment MN 100 vom Nennmoment 0 10 20 3040 50 60 70 80 90 100 von der synchronen Drehzahl Drehmoment Drehzahlkurve f r einen Wechselstrommotor 3 Motordrehmoment und Motorleistung F rderlast und Belastungsarten F rderlast und Belastungsarten Bevor wir uns n her mit der F rderlast besch ftigen 190 100 wollen wir uns kurz die drei Hauptbelastungsarten SS 30 ansehen Dabei ist f r Pumpenanwendungen die letzte gt 80 S 80 Belastungsart am wichtigsten P 79 gt 79 q 60 ap 60 Konstante Leistung ga B Si Der Begriff konstante Leistung wird f r die 5 g a Belastungsarten verwendet die bei zunehmender 30 30 Drehzahl weniger Drehmoment und umgekehrt ben a 20 tigen Eine Belastung durch konstante Leistung ist 10 1
187. ichte der Luft kg m Die Au entemperatur betr gt 20 C Damit ergibt sich eine Temperaturdifferenz AT von 20 K AT Temperaturdifferenz zwischen der Zuluft und der Raum Geh usetemperatur Luftstrombedarf f r einen 4 kW Motor Als Beispiel dient ein Motor mit folgenden Daten e Grundfos MG Motor mit 4 kW e Motorwirkungsgrad 86 160 5 m 1400 ee e Be Der Motor ist in einem Raum installiert und gibt bei 12 5 E swo Nennlast folgende W rmemenge in kW ab x 400 Q P1 P2 Motorleistung E A die n 0 IIIIIIIIITITIIIIIIIIITIIITI 02 4 6 8 10 12 14 1618 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 4244 46 48 Oe A D 1 1 0 7 kW 700 W Temperaturunterschied zwischen 0 86 der Zuluft und der Raum bzw Geh usetemperatur K Die Umgebungstemperatur im Raum muss unter 40 C liegen Die Au entemperatur betr gt hier 20 C Damit Das Diagramm gilt f r Motoren mit einer Leistung von 4 kW ergibt sich eine Temperaturdifferenz AT von 20 K und einem Wirkungsgrad von 86 Besitzt die zugef hrte Jetzt kann berechnet werden welche Luftmenge zum K hlluft eine geringe Temperatur ist der K hlluftbedarf K hlen des Raumes ben tiet wird ebenfalls gering Besitzt die K hlluft hingegen eine hohe 8 i Temperatur nahe 40 C ist die ben tigte K hlluftmenge sehr 3600 700 W viel gr er 3 G 1004 3 20 1251 mr DieBerechnungzeigt dassbeieinerTemperaturdiff
188. ichtig Importanti Importantell dem L fterdeckel angebracht ist oder direkt auf dem ze ee in is nz anvendes b_r bland of grease is used benutzt wird muss de graisse est uti otra marca de grasa Moto rtype nschild an gege ben EE Z Keser rg see Overhold sm_rein Observe lubrica Schmierintervalle Observer inter Respetar interva tervaller og fedt tion intervals and und Fettmengen be valles et quantit s los y cantidades mingder grease quantities achten de graissage de engrase Sm_ring skal fore The motor should Nachschmierung muss Lubrifier le mo El engrase debe re Mi tages med motoren i be lubricated when bei Motor in Be teur lorsqu il est alizarse con el mo Alle Normmotoren f r Grundfos Pum pen a b der arif operating gier ies toren marcha werden D D 3 Wird der Me be Lubrifier le Bau gr e 160 sind mit La gern ausger stet die nach foren Ingere per Re de Aere eeler ienten ode stsondrift itis stopped fora raum abgestellt de longue dur e durante un periodo a Sm_rf_r standsning long period sea Saisonbetrieb marche saison prolongado debe en geschmiert werden k nnen In Motoren kleiner der SE Ke me a Periode Ved lejeskifte Whi I Remplacement des Reemplazo d Baugr e 160 sind lebensdauergeschmierte Lager ein a nno Zosen pies oe Fedtmingde til op Quantity of grease Fettmenge zum Auff l Quantit de graisse Cantidad de grasa fyldning af nye for filling up new
189. ie die Lebensdauer der Lager verk rzen so dass die Lager h ufiger nachgeschmiert oder ausgetauscht werden m ssen Bei der Aufstellungsh he ber NN sind folgende Punkte zu beachten Bis 1000 m H he ber NN kann der Motor mit Nennlast 100 betrieben werden Wird der Motor oberhalb von 1000 m ber NN eingesetzt ergibt sich eine niedrigere Nennlast des Motors weil die Dichte der Luft abnimmt und damit die K hlwirkung geringer ist Ein Beispiel zeigt das Diagramm auf der rechten Seite Wird ein EFF2 Motor in einer H he von 3500 m ber NN installiert muss die Belastung des Motors auf 88 reduziert werden 9 Installation Umgebungstemperatur und Aufstellungsh he ber NN P2 100 90 gt 80 ert 70 60 50 EFFI 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 dal 1000 2250 3500 4750 m Der Kurvenverlauf zeigt um wieviel die Belastung des Motors in Abh ngigkeit der Umgebungstemperatur und Aufstellungsh he ber NN gegen ber der Nennleistung reduziert werden muss Grundfos Motorhandbuch 193 9 Installation Umgebungstemperatur und Aufstellungsh he ber NN Faktor im Hinblick auf die Lebensdauer eines Motors ist das Isolationssystem Neben Schwingungen Feuchtigkeit Chemikalien und nicht temperaturbezogenen Faktoren die die Lebensdauer verk rzen ist die Temperatur einer der bestimmenden Faktoren f r die Lebensdauer des Motors und des Isolatio
190. ie h heren Verluste treten in Form von W rme auf so dass der Motor sich st rker erw rmt Au erdem besitzt der Motor dann einen gr eren Schlupf und erzeugt ein gerin geres Drehmoment Auch die Lebensdauer des Motors kann dadurch herabgesetzt werden Gegen ber berspannunghingegen sind Induktionsmotoreninder Regel weniger empfindlich Dennoch kann eine hohe berspannung zu Wicklungsschluss Phasenschluss oder einem Kurzschluss zwischen Phase und Erde f h ren Hierbei handelt es sich um Kurzschl sse zwischen den einzelnen Phasen oder zwischen den Phasen und Masse 226 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch Alle elektrischen Verbindungen sind auf festen Sitz zu pr fen Das erforderliche Anzugsmoment ist zu beachten Spannungsasymmetrie Ge v Uie V Asymmetrie zu 410 402 388 210E 388 52AN 402 a H400 2100 5 388 Rotor oder berlast Lagersch den 30 durch Verunreinigungen oder andere Ursachen 46 Phasenfehler Hauptursachen f r Motorausf lle nach der Electrical Research Association USA Lagerung Heute geh ren die Lager zu den Komponenten im Motor die dem h chsten Verschlei ausgesetzt sind Grund daf r ist dass in den letzten Jahren die Temperaturbelastung des Isolationssystems wegen der Verbesserung des Wirkungsgrads immer geringer wurde Die Hauptausfallursache ist deshalb nicht mehr der Kurzschluss Vielmehr f hren jetzt Lagersch den und La
191. ier bezeichnet Standard Isolierung Diese Art von Motorschaden tritt mit hoher Wahrscheinlichkeit bei Normmotoren auf die von einem Frequenzumrichter angetrieben werden und wenn die Spannung mehr als 500 V betr gt Verst rkte Isolierung Unterschied zwischen verst rktem Isolationssystem und Standard Isolationssystem SIE Allgemein m ssen alle Komponenten einer auf einen Empfehlungen Frequenzumrichter aufbauenden L sung auf die Anwendung abgestimmt sein Die Sicherungen m ssen die richtige Gr e besitzen nicht zu klein und nicht zu gro Der Motorschutzschalter muss speziell f r den Einsatz in Verbindung mit einem Frequenzumrichter ausgelegt sein Wird ein Ausgangsfilter verwendet ist zu beachten dass der Ableitstrom etwas h her sein kann Der Ausgangsfilter sollte zum Frequenzumrichter und der Frequenzumrichter zur Motorgr e passen UmeinegeringeLeistungsausbeuteundeinen niedrigen Wirkungsgrad zu vermeiden sollten keine gro en Frequenzumrichter f r kleine Motoren verwendet werden Weiterhin ist ein Ausgangsfilter einzubauen der auf den Frequenzumrichter abgestimmt ist Fragen zum Frequenzumrichter beantwortet der Hersteller Er ber t auch bei der Auswahl der richtigen Komponenten f r die entsprechende Anwendung Die Einbauanweisungen des Herstellers sind unbedingt zu befolgen 8 Frequenzumrichterbetrieb Empfehlungen Grundfos Motorhandbuch 175 Grundfos Motorhandbuch x E 3
192. in der Beschreibung der f r die Stromumwandlung S verantwortlichen Bauteile eines Frequenzumrichters 2 1 E AufderrechtenSeiteisteinStandard Frequenzumrichter dargestellt der aus folgenden leistungsf hrenden Unterkreisen besteht e Eingangsfilter e Gleichrichter e Energiespeicherkreis oder Zwischenkreis e Wechselrichter Eingangssignale von der Anwendung Standard Frequenzumrichter Gieichrichter Wechselrichter Die Funktion der verschiedenen Komponenten wird im Folgenden beschrieben Eingangsfilter Der Eingangsfilter verhindert dass im Frequenzumrichter erzeugte Oberwellen auf andere an EEE ESERSTFEETTEEFEREREE I URBEIEE SP PITFRRSENEEEIFTEHRREER die Netzversorgung angeschlossene Ger te bertragen D PR 400 V 50 HZ werden Er sorgt aber auch daf r dass St rungen aus 200 V 25 HZ i MH dem Netz den Frequenzumrichter nicht erreichen und seine Funktion beeintr chtigen Stromnetz H U notor Gleichrichter Der Gleichrichter wandelt die Netzspannung in eine pulsierende Gleichspannung um Wechselrichter Energiespeicherkreis oder Zwischenkreis U Die vom Gleichrichter erzeugte pulsierende Se Gleichspannung wird zum Zwischenkreis weiter geleitet Dort wird sie in eine Gleichspannung mit einer si 53 55 berlagerten Wechselstromwelle umgewandelt Die 3 Phasen Amplitude der Wechselstromwelle ist abh ngig von zum Motor der am Wechselrichter anliegenden Last Keine Last bedeutet somit kein
193. ische Nachschmiervorrichtungen werden ber Steuerungen angesteuert Insbesondere bei Verwendung von automatischen Nach schmiervorrichtungen muss gew hrleistet sein dass das alte Fett aus dem Motor abgef hrt werden kann Ist dies nicht der Fall wird das Fett komprimiert Dadurch kann es zu einer berhitzung der Lager kommen 11 Wartung Wissenswertes zur vorbeugenden Instandhaltung Vorsicht beim Nachschmieren bei laufendem Motor 7 Die Schmierpatrone ist auf den Schmiernippeln des Motors montiert Das Schmiermittel wird dann automatisch ber die Schmiernippel in das Lager gedr ckt Grundfos Motorhandbuch 233 11 Wartung Wissenswertes zur vorausschauenden Instandhaltung Wissenswertes zur vorausschauenden Instandhaltung Ziel der vorausschauenden Instandhaltung ist die Reduzierung der Instandhaltungs und Wartungskosten durch fr hzeitiges Erkennen und Abstellenvon Problemen bzw St rungen Die berwachung der Motortemperatur Schwingungen usw sind nur einige Beispiele wie mit Hilfe der aufgenommenen Daten rechtzeitig festgestellt werden kann wann der Motor repariert oder ausge tauscht werden muss Auf den folgenden Seiten werden einige Pr fverfahren vorgestellt die die erforderlichen Daten ber den Zustand des Motors liefern Anmerkungen zu den Lagern Es ist fast unm glich vorherzusagen wie lange die Lebensdauer eines bestimmten Lagers unter realen Betriebsbedingungen tats chlich ist Bei Au
194. it unterschiedlichen Bezeichnungen und Eigenschaften In der Regel erreichen Motorlager h here Tempera turen als andere Lager Sie werden zum einen durch die Reibungsw rme die durch die Rotation der W lzk rper entsteht und durch die W rmeverluste aus Motorwicklungen und Rotoranker erw rmt Deshalb werden zur Schmierung von Motorlagern entweder Fettsorten mit Hochtemperatureigenschaften einge setztoder die Lager m ssen regelm ig nachgeschmiert werden Alle Lagerhersteller bieten Fettsorten an die besonders zum Schmieren der Lager von Elektromotoren geeignet sind In der Tabelle auf der rechten Seite sind die am h u figsten zur Schmierung von Motorlagern eingesetzten Fettsorten aufgef hrt Schmierstoffe f r Motoren Grunds tzlich gilt dass ein Lager immer mit derselben Fettsorte nachgeschmiert werden sollte die auch bei der Erstf llung verwendet wurde Muss dennoch eine andere Fettsorte verwendet werden sind alle Reste der alten Fettsorte vor dem Nachschmieren vollst ndig aus dem Lager zu entfernen Fettsorten mit unterschiedlichen Verdickern niemals ohne R cksprache mit dem Fetthersteller mischen Einige Fettsorten sind zwar untereinander vertr glich Dies ist jedoch nur schwer zu erkennen Deshalb ist vor dem Mischen zweier Fettsorten immer der Hersteller der Fettsorten zu befragen 11 Wartung Lagerung Fettsorten f r geschlossene lebens dauergeschmierte Lager Chevron SRI 2 Grease Polyharnstoff a
195. itringdichtung zu Loslager sch tzen Anstatt die Welle aus dem Motor zu ziehen DE wirken die Axialschubkr fte bei Hochdruckpumpen in Schr g entgegengesetzter Richtung Dadurch entsteht eine kugel Anpresskraft die daf r sorgt dass die Welle in Richtung lager Is Festl Motor gedr ckt wird als Festlager Im Vergleich zu Standardpumpen wird die Lagereinheit deshalb entgegengesetzt eingebaut um die Druckkr fte von der Pumpe aufnehmen zu k nnen Das Schr gkugellager auf der Nicht Antriebsseite ist als Festlager ausgef hrt und dient so zur Aufnahme der CR Standardpumpe Druckkr fte Das Rillenkugellager auf der Antriebsseite ist als Loslager eingebaut Hydraulikkr fte von der Pumpe wirken in Richtung Pumpe Sonderlager f r Motoren Mit Hilfe von Frequenzumrichtern kann die Drehzahl eines Motors geregelt und dadurch die Pumpendrehzahl an den Bedarf angepasst werden Bei ber Frequenzumrichter geregelte Motoren k nnen jedoch Ableitstr me auftreten so dass in den Lagern elektrische Lichtb gen entstehen die zum Ausfall des betroffenen Lagers f hren k nnen Um dies zu ver hindern werden der Innen und Au enring sowie die W lzk rper mit einem besonderen Werkstoff beschich tet der die Leitf higkeit der Lager herabsetzt Das Aufbringen der Beschichtung ist jedoch zeitaufwendig und mit hohen Kosten verbunden NDE Schr g kugel lager als Festlager DE Rillenkugel lager als Loslager Die neu im Mar
196. kt eingef hrten Lagertypen sind Ableger aus der Flugzeugindustrie in der die folgenden drei CR Hochdruckpumpe Lagerbauarten eingesetzt werden Hydraulikkr fte von der e Hybridlager Pumpe wirken in Richtung e Voll Keramiklager Motor e Keramikbeschichtete Lager 156 Grundfos Motorhandbuch 7 Motorlager l Fein Sonderlager f r Motoren Wie bereits h ufiger in diesem Kapitel erw hnt Keramikkugeln Innenring aus W lzlagerstahl sind Schmierprobleme die h ufigste Ausfallursache von heutigen Motoren Keramikkugeln k nnen die Auswirkungen von Schmierfehlern erheblich reduzie ren weil durch sie die Betriebstemperaturen des Lagers herabgesetzt werden und sie eine hohe Best ndigkeit gegen ber Feststoffpartikeln aufweisen Hybridlager Die Laufrillen von Hybridlagern sind aus herk mm lichem W lzlagerstahl und dieLagerkugeln aus Keramik in der Regel Siliziumnitrid gefertigt Im Vergleich zu Stahllagern besitzen Hybridlager folgende Vorteile e H here Drehzahlen und Genauigkeit e L ngere Gebrauchsdauer Au enring aus W lzlagerstahl Die Vorteile sprechen f r sich selbst Deshalb kommen Hybridlager Hybridlager immer h ufiger in einer Vielzahl von tech nischen Anwendungen zum Einsatz Sie sind jedoch sehr viel teurer als Standardlager Auch wenn Hybridlager zunehmend kosteng nstiger wer den sind sie nicht immer die wirtschaftlichste L sung Keramikkugeln Innenring aus Voll Keramiklager Keramik Voll Ke
197. kter Phasenisolierung e Motoren mit Lagerisolierung Nachfolgend werden die vier Motorbauarten kurz vorgestellt Motoren ohne Phasenisolierung Bei Motoren die nach modernen Gesichtspunkten konstruiert sind und keine Phasenisolierung besitzen steigt die Gefahr von sch dlichen Entladungen in den Wicklungen wenn die Effektivspannung kontinuierlich oberhalb von 460 V liegt Diese Entladungen k nnen den Motor sch digen Dies gilt f r alle modernen Motoren die ohne Phasenisolierung gebaut werden Dauerbetrieb mit Spannungsspitzen ber 650 V f hrt unweigerlich zu Sch den am Motor Die Normmotoren der Baugr e MG 71 und MG 80 bis einschlie lich 415 V 50 Hz oder 440 V 60 Hz verf gen ber keine Phasenisolierung Motoren mit Phasenisolierung Dreiphasige Grundfos Motoren vom Typ MG und MMG sowie einige Ausf rungen der Motorbaureihen MG 71 und MG 80 besitzen eine Phsaenisolierung so dass keine besonderen Vorsichtsma nahmen getroffen werden m ssen Motoren mit verst rkter Isolierung In Verbindung mit Versorgungsspannungen zwischen 500 und 690 V muss der Motor mit einer verst rkten Isolierung ausger stet sein oder ber einen dU dt Filter gesch tzt werden Bei Versorgungsspannungen ber 690 V muss der Motor ber eine verst rkte Isolierung verf gen und zus tzlich ein dU dt Filter vorgesehen werden 174 Grundfos Motorhandbuch u 7 Grundfos Motorhandbuch Die Phasensiolierung wird auch als Phasenpap
198. l chentemperatur Um eine Explosion zu vermeiden muss der Motor jedoch abgeschaltet werden bevor er seine maxi male Oberfl chentemperatur erreicht Der Wert tg EX motor xx IEC60034 IEC60072 1 eines EExe Motors wird vom Hersteller entweder No 987654321 im Datenheft oder auf dem Motortypenschild ange TYPE 1EC132 IMB5 3 motor geben CL F B IP55 40kg SOHz 380 420 655 725V 5 5kW Typische Anwendungen f r EExe Motoren Be 1450 min e es e e coso 0 mit erh hter Sicherheit Bearing D NDE 6208Z2 C3 In Bereichen in denen eine bestimmte Menge an explo Ex sionsf higer Atmosph re vorhanden ist kann eine II2GEExelIT3 tE9sI 1 7 0 PTB xxxx ATEX xxxyyyy Explosion auch eintreten wenn das Betriebsmittel im NI Normalbetrieb l uft Die Bereiche sind als Zone 1 und 2 und das Betriebsmittel mit der Explosionsgruppe Il gekennzeichnet Die gebr uchlichsten Gase die in die sen Bereichen eine Explosion hervorrufen k nnen sind Ammoniak Butan Methan Ether und Wasserstoff Grundfos Motorhandbuch 101 5 Explosionsgesch tzte Motoren ATEX Motoren Normen und Verfahren zum Explo sionsschutz EExd EExe und ExnA Grundfos Motorhandbuch Nichtfunkende Motoren Z ndschutzart ExnA Dieser Abschnitt behandelt den konstruktiven Aufbau und die Eigenschaften von nichtfunkenden Motoren Zudem wird dar ber informiert in welchen Anwendungen nicht funkende Motoren eingesetzt werden Ko
199. l zul ssige Eintauchzeit wird vom Hersteller angegeben 8 Der Motor ist gegen dauerhaftes Untertauchen in Wasser unter den vom Hersteller definierten Bedingungen gesch tzt Die Schutzart wird mit Hilfe der beiden Buchstaben IP gefolgt von zwei Ziffern angegeben z B IP55 56 Grundfos Motorhandbuch 4 Normen f r Wechselstrommotoren IEC 60034 6 Verfahren zur K hlung von elektrischen Maschinen IC Code IEC 60034 6 Verfahren zur K hlung von elektrischen Maschinen IC Code Die drei am h ufigsten eingesetzten Verfahren zur Motork hlung tragen die nachfolgend aufgef hrten Bezeichnungen gem IEC 60034 6 IC Code IC 411 IC 410 und IC 418 IC 410 Der Motor wird durch freie Konvektion gek hlt IC411 Der Motor wird durch einen auf der Motorwelle mon tierten L fter gek hlt IC 418 Der Motor wird durch einen in der Regel von einem externen Gebl se erzeugten Luftstrom gek hlt Die Abbildungen zeigen welche Art der K hlung Grundfos bei seinen Motoren anwendet Grundfos Motorhandbuch 57 4 Normen f r Wechselstrommotoren IEC 60034 7 Aufstellungsarten und Bauformen IM Code IEC 60034 7 Aufstellungsarten und Bauformen IM Code Grunds tzlich gibt es drei Arten von Normmotoren Fu motoren Flanschmotoren mit Gewindebohrungen und Flanschmotoren mit Durchgangsbohrungen Die Motorbauformen unterscheiden sich darin wie sie in den verschiedenen
200. lais in der Lage sein muss berstr me bis nahe an die maximale Motorleistung zu bew ltigen Die Ausl sezeitist dieZeit die ein Relais bei auftretender berlast zum Ausl sen ben tigt Wie bereits zuvor erw hnt ist sie in unter schiedliche Klassen unterteilt Die gebr uchlichsten Ausl seklassen sind 10 20 und 30 Die Ausl seklasse 10 ist die am h ufigsten verwendete Ausl seklasse bei IEC Motoren weil diese h ufig an die Anwendung angepasst werden NEMA Motoren hingegen verf gen ber eine h here berschussleistung Deshalb ist hier die Ausl seklasse 20 am gebr uchlichsten 6 Motorschutz Aufgabe und Funktion von berlastrelais Ausl sezeit 2h 1h 20 min 10 min 4min 2 min 1min 30s 20s 10s 4s 2s ls 100 200 vom Nennstrom Klasse 30 Klasse 20 Klasse 10 800 1000 Die Ausl sezeit ist die Zeit die ein Relais bei auftretender berlast zum Ausl sen ben tigt Sie ist in unterschiedliche Klassen unterteilt Grundfos Motorhandbuch 117 6 Motorschutz Aufgabe und Funktion von berlastrelais berstromrelais der Ausl seklasse 10 schalten den Motor bei 600 des Nennstroms innerhalb von 10 Sekunden ab Die Ausl seklasse 10 wird in der Regel f r Pumpenmotoren verwendet weil die Hochlaufzeit die ser Motoren zwischen 0 1 und 1 Sekunde liegt Andere Ger te im Industriebereich mit einer hohen Massen tr gheit ben tigen
201. ldet wird Dadurch wird das Isolationssystem des Motors stark belastet weil der Anstieg dU dt und die Spitzenspannung U hohe Werte annehmen Auf den nachfolgenden Seiten wird deshalb beschrieben wie die Belastung des Motorisolationssystemsreduziert werden kann A B Diagramm 4 A B 8 Frequenzumrichterbetrieb Funktionsprinzip des Wechselrichters U nitze Zeit in us A B Vereinfachtes Ausgangssignal mit UL lt USpitze LE B Zeit in us Ausgangssignal mit U Spitze Grundfos Motorhandbuch 167 8 Frequenzumrichterbetrieb Ausgangsfilter f r Frequenzumrichter WW wi KR Ausgangsfilter f r Frequenzumrichter Ein Filter auf der Ausgangsseite des Frequenzumrichters reduziert die Belastung des Motorisolierung Es gibt eine Reihe von unterschiedlichen Arten von Ausgangsfiltern Die Hauptaufgabe der Ausgangsfilter f r Frequenzumrichter ist den Wert dU dt und die Spitzen spannung U zu senken Werden diese beiden Werte abgesenkt ndert sich der zuvor quadratische Kurvenverlaufzueinermehr sinusf rmigen Wellenform Die Reduzierung des Werts dU dt kann mit Hilfe unter schiedlicher Filter erfolgen Ausgangsdrossel auch als Motorspule bezeichnet LC Filter Der normale Weg den Wert dU dt zu senken ist irgendeine Art von Drossel in Reihe mit den Motorwicklungen zu schalten Um die Filterleistung zu verbessern k nnen dann zus tzliche Komponenten wie z B Kondensatoren in das
202. le zum Erden der Lagerstr me Rillen auf der Laufbahn des Au enrings durch konstant anliegende Lagerstr me Grundfos Motorhandbuch 171 Grundfos Motorhandbuch Piel 8 Frequenzumrichterbetrieb Sonderlager Sonderlager Mit Hilfe von Frequenzumrichtern kann die Drehzahl eines Motors geregelt und dadurch die Pumpendrehzahl an den Bedarf angepasst werden Bei ber Frequenzumrichter geregelte Motoren k nnen jedoch Ableitstr me auftreten so dass in den Lagern elektrische Lichtb gen entstehen die zum Ausfall des betroffenen Lagers f hren k nnen Um dies zu verhindern werden der Innen und Au enring sowie die W lzk rper mit einem besonderen Werkstoff beschichtet der die Leitf higkeit der Lager herabsetzt Das Aufbringen der Beschichtung ist jedoch zeitaufwendig und mit hohen Kosten verbunden Die neu im Markt eingef hrten Lagertypen sind Ableger aus der Flugzeugindustrie in der die folgenden drei Lagerbauarten eingesetzt werden e Hybridlager e Voll Keramiklager e Keramikbeschichtete Lager Auf dieser und der n chsten Seite werden diese Lagerarten ausf hrlich vorgestellt Innenring aus Keramikkugeln W ilzlagerstahl Hybridlager Die Laufrillen von Hybridlagern sind aus her k mmlichem W lzlagerstahl und die Lagerkugeln aus Keramik in der Regel Siliziumnitrid gefertigt Im Vergleich zu Stahllagern besitzen Hybridlager folgende Vorteile e H here Drehzahlen und Genauigkeit e L ngere G
203. len der neuen Lager pour le remplissage para el relleno de b d K K h h h A d k a lejer bearings des nouveaux paliers los nuevos cojinetes gebaut die nicht nachgeschmiert werden k nnen EE en en ee ee A B o Smoreinterval Fedtmaengde Lubrication interv Grease quantity Schmierintervall Fettmenge Int de graissage Quantit de graisse Ausrichtu n Intervaldo de engrase Cantidad de grasa 8 4000 h 109 98 2086 Bei Lieferung eines werkseitig montierten kompletten Pumpenaggregates sind die Kupplungsh lften bereits mit Hilfe von Blechstreifen ausgerichtet die nach Bedarf unter das Pumpengeh use oder den Motor gelegt wurden Krafteinwirkungen w hrend des Transports k n nen jedoch Auswirkungen auf die Ausrichtung der Pumpe und des Motors haben wenn z B radiale lt 504aNnNnuD AN Verschiebungen oder Winkelverschiebungen aufgetre l ap ten sind Die Ausrichtung ist deshalb vor der Installation u unbedingt zu berpr fen bg Muss die Ausrichtung korrigiert werden k nnen GRUNDFOS madeintu D Unterlegbleche unter dem Pumpenfu oder Motorfu Type MMG160L2 42FF300D IEC60034 3 Mot No 300296030001 H hinzugef gt oder entfernt werden Th cl F B IP55 86kg TP11 Made by AEG SOUS Ak 18 5kW 380 415 660 690V 34 5 19 9A C soHzar 185kw 380 480 660 690V Es ist unbedingt a
204. len und minimalen Wert an der Messuhr nach einer langsamen Umdrehung der Welle ablesen Die Differenz zwischen qi den beiden abgelesenen Werten darf den in der oberen Tabelle angegebenen Wert nicht berschreiten Die berpr fung kann bei horizontal oder vertikal auf gestelltem Motor erfolgen Dabei kann die Messuhr dirket am Motor montiert sein oder auf einer Unterlage Rundlaufabweichung am Wellenende bei auf dem der Motor und die Messuhr befestigt sind B14 V18 B5 V1 Motoren ZE Rundlaufgenauigkeit des Wellenabsatzes Flansch FF oder Kopfplatte FT A Fr 3o bis FF 265 FF 300 bis FF500 FF 600 bisFF740 FF 940 bis FF 1080 Se 80 um 100 um 125 um 160 um 200 um H 0 08mm 010mm 0 125 mm 0 16 mm 0 20 mm Max Toleranzen f r die Rundlaufgenauigkeit des Wellenabsatzes Zum Messen der Rundlaufgenauigkeit des Wellenabsatzes die Messuhr fest am Wellenende mit einem Abstand von 10 mm von der Montagefl che des Flansches montieren S Den maximalen und minimalen Wert an der Messuhr nach einer langsamen Umdrehung der Welle ablesen Die Differenz zwischen den beiden an der Messuhr abgelesen Extremwerten f r die Rundlaufgenauigkeit darf den in der oberen Tabelle angegebenen Wert nicht berschreiten Rundlaufgenauigkeit des Wellenabsatzes Die berpr fung bei vertikaler Motorwelle durchf hren damit die Messung frei vom Einfluss der Schwerkraft ist 74 Grund
205. lenkugellager C3 als Festlager Rillenkugellager C3 CR Ber Rillenkugellager CA Schr gkugellager als Festlager NB CV CPV TP Hochdruck Lageranordnung f r verschiedene Pumpentypen 144 Grundfos Motorhandbuch Absch tzen der Lagerlebensdauer Auf den folgenden Seiten wird gezeigt wie die Lebensdauer eines Lagers ermittelt wird Bei Normmotoren variieren die Belastung und das Schmierverhalten erheblich Dies hat auch Auswirkungen auf die tats chliche Lebensdauer der Lager So erreichen nur wenige der in Elektromotoren eingebauten Lager die maximale errechnete Lebensdauer Die Lebensdauer eines Lagers h ngt von mehreren Faktorn ab Hierzu z hlen vor allem die Schmierung die Drehzahl und die Anwendung Motoren ab der Baugr e 132 die mit geschlossenen lebensdauer geschmierten Lagern ausger stet sind m ssen nicht nachgeschmiert werden DeshalberfolgtdieAngabeder Lebensdauer auf zwei verschiedene Arten Nominelle Lebensdauer L oder Fettgebrauchsdauer F In den nachfolgenden Abschnitten werden beide Lebensdauerangaben vorgestellt L oder nominelle Lebensdauer Lio Umdrehungen die mindestens 90 einer gr eren ist die nominelle Lebensdauer in Millionen Anzahl gleicher Lager erreichen oder berschreiten L beschreibt die Lebensdauer von Lagern L bzw Lon ist die Lebensdauer in Millionen Umdrehungen bzw Stunden die ein Lager voraussichtlich erreicht bevor es ausgetauscht werden muss Lon La
206. liebenides Motorsa era A a A E nee ann A E E tes dene E AA r E RE ee 202 Spannungs und Frequenzschwankungen w hrend des Betriebes 203 Spannungs und Frequenzgrenzwerte f r Motoren 203 Erkennen von Spannungs und oder Stromasvmmetrlen 204 Phasenspannungsasymmetrie c een neee ae e ee ee 204 Zul ssige Asym dE 205 Ma nahmen bei asymmetrischer Spannung asymmetrischem Strom 205 Ger uschpegelin unser Deere ne a ee a er ee ee Sen E E 206 Gerauschmessung ELTER 207 Schalldruckpegel von unterschiedlichen Ger uschquellen een 208 Zusammenhang Schalldruckpegel und Drehzahl m 222 0nensennnenneeeeeeenennnennnnnnneen 208 9 Installation Ma nahmen bei Anlieferung Ma nahmen bei Anlieferung Auch wenn es eine Selbstverst ndlichkeit sein sollte wird es doch immer wieder vergessen Bei Anlieferung eines Motors ist dieser sofort einer Sichtpr fung zu unterziehen Hier ist vor allem zun chst auf u ere Besch digungen zu achten Ist eine Besch digung zu erkennen ist der Lieferant unverz glich dar ber zu informieren Weiterhin sind die Daten auf dem Typenschild mit den Bestelldaten zu vergleichen Dies gilt besonders f r die Spannung und den Wicklungsanschluss Stern oder Dreieck Bei explosionsgesch tzten Motoren ist auch auf die Ger tekategorie die Schutzart und die Temperaturkennzeichnung zu achten Stimmen die Daten auf dem Typenschild mit den Bestelldaten ber ein ist zu pr fen ob sich die Motorwelle frei von Hand d
207. llast E wird mit Hilfe der folgenden Gleichung berechnet bei vertikalem Einbau F a z one ar Freder t ee bei horizontalem Einbau F F F a hydraulisch Feder Radiallast F Die Radiallast E wird mit Hilfe der folgenden Gleichung berechnet bei vertikalem Einbau F 0 1 Fa bei horizontalem Einbau F 0 1 F 0 5 F Schwerkraft Rotor F r die Anwendung Elektromotor f r den Pumpenbetrieb kann die Radiallast E berschl gig durch Multiplizieren der Axiallast F mit dem Faktor 0 1 berechnet werden 148 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch D Reen y E Senkrechter Einbau Federvorspannung Freder Schwer kraft REN Hydraulikkr fte hydraulisch Waagerechter Einbau Federvorspa nnung Fa Feder ne di Hydraulikkr fte F yaraulisch l F 71 r Schwerkraft Schwerkraft Rotor 7 Motorlager Dynamisch quivalente Lagerbelastung von einreihigen Rillenkugellagern Dynamisch quivalente Lagerbelastung von einreihigen Rillenkugellagern F r einreihige Rillenkugellager wird die dynamisch X und Y in Abh ngigkeit von F C quivalente Lagerlast mitHilfe derfolgenden Gleichung Normale Radialluft hier C3 berechnet P X F Y F Die Faktoren X und Y k nnen den beiden Diagrammen auf der rechten Seite entnommen werden Um den Faktor Y ablesen zu k nnen muss zuvor das Verh ltnis F C bestimmt werden C ist dabei
208. ls Verdicker Kl berquiet BQH 72 102 Fettsorten f r offene nachschmierbare Lager Polyharnstoff als Verdicker EXXON UNIREX N3 EE Verdicker EXXON UNIREX N2 Lil una Verdicker Shell Alvania Grease G3 Lan alg Verdicker Grundfos Motorhandbuch 229 11 Wartung Lagerung Schmierintervalle Die Schmierintervalle und Lagerbauart sind ent weder auf dem Motortypenschild oder auf einem eigenen Aufkleber angegeben Ist dies nicht der Fall sind die Empfehlungen des Herstellers zu befolgen Allgemein nimmt das Schmierverm gen von Fett mit der Zeit ab Deshalb m ssen die Lager nach einer bestimmten Zeit immer wieder nachgeschmiert werden Die Schmierintervalle h ngen dabei von fol genden Faktoren ab der Baugr e des Motors den Betriebsbedingungen der verwendeten Fettsorte und vor allem von der Anzahl der Pole der Betriebsdrehzahl und der Betriebstemperatur Aber auch andere Faktoren haben Einfluss auf das Schmierintervall Dazu geh ren e vertikaler Einbau Das Schmierintervall sollte um 50 verk rzt werden e schmutzige staubhaltige Umgebung Das Schmier intervall sollte um 25 verk rzt werden e feuchte Umgebung Das Schmierintervall sollte um 10 verk rzt werden Die Grundschmierfrist wird auf Grundlage eines Geschwindigkeitskennwerts Abbildung auf der rechten Seite zeigt einen verein fachten Kurvenverlauf der Anhaltswerte f r die Grundschmierfristt von f r Motoren bestimmtes Hochtem
209. ltet oder an einen Stromkreis im Motor angeschlos sen Zwei in Reihe geschaltete Thermoschalter mit Thermooberfl chenkontakt In die Wicklungen eingebauter Thermoschutz Klixon Thermik PTO Strom und temperaturempfindliche Thermoschalter w GNUNDFOS zx Funktionsprinzip eines Thermoschalters Das Diagramm auf der rechten Seite oben zeigt den Widerstand in Abh ngigkeit der Temperatur f r einen typischen Thermoschalter Je nach Hersteller variieren die Kurvenverl ufe f r die Temperaturschalter T liegt in der Regel bei 150 160 C Anschluss Den Anschluss eines Drehstrommotors mit inte griertem Thermoschalter und berlastrelais zeigt die untere Abbildung auf der rechten Seite TP Kennzeichnung f r das Schaltbild Schutz entsprechend der Norm IEC 60034 11 TP 111 langsam auftretende berlast Zum Schutz gegen einen blockierten Rotor ist der Motor zus tzlich mit einem berlastrelais auszur sten 6 Motorschutz Funktionsprinzip eines Thermoschalters R Q D Widerstand in Abh ngigkeit der Temperatur f r einen typischen Thermoschalter L1 L2 13 N N SIE Manuelles Wiederschlie en Automatisches Wiederschlie en S1 _EIN AUS Schalter S2 AUS Schalter K1 Sch tz t Thermoschalter im Motor M Motor MV berlastrelais Thermoschalter k nnen wie folgt belastet werden U 250 V AC I 15A laa 5 0 A Ein und Ausschaltstrom m G
210. meinen weisen Lager eine geringe Lagerluft N Sprengring Ha um die Lagerluft bei geringer Last auszugleichen H t H Als Federn kommen haupts chlich Federringe oder 7 Tellerfedern zum Einsatz die die Vorspannung aufbrin gen Besonders Schr gkugellager und Rillenkugellager mit gro er Radialluft werden mit einer Vorspannung beaufschlagt Innerer Lagerdeckel Anordnung von als Festlager ausgef hrten Antriebslagern Grundfos Motorhandbuch 141 7 Motorlager Lager in Wechselstrommotoren f r den Antrieb von Pumpen Aufgabe der Vorspannung Durch das Aufbringen einer Vorspannung wirkt auf die W lzk rper und die Laufbahnoberfl chen st ndig eine federbelastete Druckkraft an den Kontaktpunkten Auf diese Weise besitzt das Lager im Einbauzustand eine hohe Steifigkeit so dass sich der Innen oder Au enring auch bei Aufbringen einer Last nicht radial oder axial verschieben Die Vorspannung hat mehrere Aufgaben e Verbessern der Positionsgenauigkeit und Rundlauf genauigkeit e Vermeiden oder Unterbinden von Ger uschen Schwingungen und Wellenschlag e Verringern des Schmiermittelaustritts und Regu lieren der W lzk rperrotation Zudem sorgt die Vorspannung bei horizontal einge bauten Axial Kugellagern und Rollenlagern daf r dass die W lzk rper in ihrer vorgesehenen Position bleiben In Verbindung mit Loslagern ist die Ver
211. mpen In Standardmotoren die f r den Antrieb von Pumpen bestimmt sind werden haupts chlich Kugellager eingesetzt Zu den gebr uchlichsten Lagern inner halb dieser Lagerbauart z hlen Rillenkugellager und Schr gkugellager Diese Lager sind in der Lage den Belastungen standzuhalten denen Motorlager in der Regel ausgesetzt sind Eigenschaften der beiden Lagerbauarten Rillenkugellager Schr gkugellager o APR les ees Eigenschaften von Rillenkugellagern und Schr gkugellagern Die Lagerkonstruktion der Grundfos Pumpenmotoren Lageranordnung besteht in der Regel aus einem Festlager auf der Antriebsseite und einem Loslager mit Axialspiel auf Festlager Loslager der Nicht Antriebsseite Das Axialspiel dient zum Ausgleichen der W rmeausdehnung w hrend des Betriebs von Fertigungstoleranzen usw Axialspiel 140 Grundfos Motorhandbuch 7 Motorlager J Lager in Wechselstrommotoren f r A Pumpen Festlager Das gegen ber dem Festlager angeordnete Loslager Loslager Nicht Antriebsseite Antriebsseite wird miteinem Sprengringfixiert Als Festlager wird ent weder ein Rillenkugellager oder ein Schr gkugellager verwendet In der zweiten Abbildung von oben auf der rechten Seite ist ein Festlager dargestellt dass auf der Antriebsseite mit Hilfe von Sicherungsringen fest eingebaut ist Die Sicherungsringe sind zwischen dem Innenring und der Welle sowie zwischen dem Au enring und der Lageraufnahme im Geh u
212. mperatur reduziert wird Damit ergibt sich f r die Lager dasselbe Verhalten wie bei dem Isolationssystem 9 Installation K hlung K hlung Der Motor wird von au en mit Hilfe eines auf der Welle montierten L fters in bereinstimung mit den Normen IEC 60034 6 bzw IC 0141 gek hlt Um eine ausreichende K hlung des Motors sicherzustellen sind drei Punkte zu beachten e Den Motor so anordnen dass eine ausreichende K hlluftzufuhr m glich ist e Die Temperatur der K hlluft darf 40 C nicht ber steigen e Die K hlrippen die L cher in der L fterabdeckung und die L fterfl gel m ssen sauber gehalten wer den Wird eine Pumpe in der N he einer Wand installiert ist sicherzustellen dass ausreichend K hlluft zwischen der Wand und der L fterabdeckung zirkulieren kann Ist der Abstand zu gering nimmt der K hlluftstrom ab und die Betriebstemperatur des Motros steigt Dadurch verk rzt sich die Lebensdauer des Motors H ufig wird der Motor mehr oder weniger dicht einge haust um den Ger uschpegel zu senken In diesem Fall heizt der Motor die Luft im Geh use auf Deshalb ist es besonders wichtig dass Luft von au en 4 freie Seiten gt D d 4 D Abstand zur Wand in das Geh use str men kann um den Motor zu k h 3 freie Seiten gt D d 3 d Durchmesser des Lufteinlasses len Ansonsten erw rmt der Motor die unmittelbare 2 freie Seiten gt D d 2 N der L fterabdeckung Umgebung langsam so stark au
213. mperaturen lieferbar die in 5 Schritten von 90 C bis 180 C reichen PTC Thermistoren sind an ein Thermistorrelais anzuschlie Ben das den schnellen Anstieg des Widerstands im Thermistor erkennt wenn er seine Aus setemperatur erreicht Diese Schutzeinrichtungen arbeiten nicht line ar Bei Umgebungstemperatur betr gt der Widerstand eines aus 3 Thermistoren bestehenden Satzes 200 Ohm Der Widerstand steigt dann kurz vor dem Erreichen der Ausl stemperatur schnell auf 3000 Ohm 1000 Ohm pro Thermistor an Steigt die Temperatur weiter an kann der Widerstand im Thermistor sogar mehrere tausend Ohm erreichen Die Thermistorrelais werden in der Regel so eingestellt dass sie bei 3000 Ohm oder bei einem Widerstand ausl sen der in der Norm DIN 44082 vorgegeben ist Thermoschalter und Thermostate Thermoschalter sind kleine Bimetallschalter die in Abh ngigkeit der Temperatur schalten Sie sind f r einen weiten Ausl setemperaturbereich und als Schlie er oder ffner lieferbar Am h ufigsten wird der Thermoschalter als ffner eingesetzt Dabei sind ein und oder zwei in Reihe geschaltete Thermoschalter genauso wie Thermistoren in die Wicklungen ein gebaut Sie k nnen direkt an den Stromkreis f r die Spule des Hauptsch tzes angeschlossen werden In diesem Fall ist dann kein Relais erforderlich Diese Art des Motorschutzes ist kosteng nstiger als durch Thermistoren Thermoschalter sind jedoch weniger empfindlich und k nnen nicht erk
214. n h 2 Z y y H n RT Eigenschaften von Motoren mit erh hter Sicherheit Die nachfolgend aufgef hrten Eigenschaften kenn zeichnen einen Motor mit erh hter Sicherheit Bei EExe Motoren mit erh hter Sicherheit d rfen keine Funken auftreten Die Temperaturklasse gilt f r die inneren und u eren Oberfl chen e Reduzierung der Wellenleistung im Vergleich zur Baugr e Einhalten spezieller Ma e f r den Luftspaltrundlauf und die Luftspalttoleranz bei allen rotierenden Bau teilen e Komponenten werden Aufprallpr fungen unterzogen e Der Temperaturanstieg muss um 10 K geringer sein als der f r die W rmeklasse maximal zul s sige Temperaturanstieg z B AT 70 C f r den Temperaturanstieg in der W rmeklasse B Einsatz von PTC Thermistoren von 110 C normal 155 C PTC Thermistor Thermistor mit positivem Temperaturkoeffizienten e Maximale Oberfl chentemperatur T1 T2 oder T3 e bereinstimmung mit der tE Kurve die Zeit die die Statorwicklungen bei maximal zul ssiger Umgebungstemperatur zum Aufheizen ben tigen wenn der Statorstrom oder der Anlaufstrom anliegt Spezielle Klemmenleiste mit vorgegebenem Kriech strom und Spalt ohne verdrillten Abschluss e Klemmenkasten mit der Schutzart IP 55 e Eine externe Erdung am Geh use ist vorgeschrieben e Die Masse am Geh use muss mit der Masse am Klemmenkasten verbunden werden e Bei vertikaler Aufstellung ist ein Tropfschutz v
215. n Atmosph re eingesetzt werden d rfen die Gase oder D mpfe bzw brennbare St ube enthalten Weitere Einflussfaktoren auf die Lebensdauer der Motorisolierung 9 Installation Hei e Oberfl chen Xu GRUNDFOS M ACHTUNG DieOberfl chedes Motorgeh uses kann so hohe Temperaturen annehmen dass es bei einem unbeabsichtigten Kontakt zu schweren Personensch den kom men kann Bei Arbeiten am Motor oder in der N he des Motors sind deshalb entsprechende Schutz vorkehrungen gegen unbeabsich tigtes Ber hren von hei en Ober fl chen zu treffen Unbedingt Schutzausr stung tragen E GRUNDFOS 27 Made in EU Type MMG16012 42FF300D IEC 60034 Th ci F B P35 86kg TPIT Made by AEG aur z ayr 18 5kW 380 415 660 690V 34 5 19 9A UC 60Hz A r 18 5kW 380 480 660 690V 2930 min 1 coso 0 87 60Hz 27 6 34 5 19 9A 3530 3560 min 0 9 0 89pf P N 81615728 Bearing DE NDE 73098 62092Z Grease UNIREX N3 ESSO D CE 3 Mot No 300296030001 H Protector type PTC 160 C Release temperature 155 C Ready temperature 145 C After 4000h 9 ccm grease 0106 W rmeklasse Hei punktin Typische Typische Lager der Isolierung Oberfl chen temperatur temperatur Temp C Temp C Temp C B 130 60 90 60 90 F 155 80 120 70 120 Die Lebensdauer der Isolierung wird neben der Temperatur nochvonvielenweiterenFaktoren beeinflusst Dazu geh ren Feuchtigkeit Chemikalien l Schwing
216. n Bereichen erf llen muss Was ist eine explosionsf hige Atmosph re Eine explosionsf hige Atmosph re zu der gem der beiden oben aufgef hrten Richtlinien nun auch Staubz hlt hat dieEigenschafteineschlagartige Explosion durch eine unkontrollierte Verbrennung auszul sen Eine explosionsf hige Atmosph re besteht aus Luft und einem brennbaren Stoff wie z B Gas D mpfe Nebel oder Staub in der sich die Explosion nach dem Entz nden ausbreiten kann Typische Beispiele f r Produktionsbereiche in denen brennbare St ube eine ernstzunehmende Rolle spie len sind z B die Verarbeitung und Handhabung von Getreide Tierfutter Papier Holz Chemikalien Kunststoffen und Kohle Beispiele f r m gliche Z ndquellen die zum Ausl sen der Explosion f hren k nnen e Elektrische Funken e Flammen e Hei e Oberfl chen berhitzte Stellen Statische Aufladung e Elektromagnetische Strahlung e Chemische Reaktionen e Mechanische Kr fte e Mechanische Reibung e Z ndung durch Verdichtungsprozesse Akustische Energie lonenstrahlung 84 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch Eine Explosion ist eine unkontrollierte Verbren nungswelle die zu einem schnellen Temperatur und Druckanstieg f hrt Damit eine Explosion stattfinden kann m ssen gleichzeitig drei Elemente vorhan den sein der Brennstoff z B explosives Gas ein Sauerstofflieferant bzw Oxidationsmittel z B der Luftsauerstoff und eine Z ndq
217. n die Gleichstrom Hochspannungserdungspr fung und die Wechselstrom Hochspannungserdungspr fung Gleichstrom Hochspannungserdungspr fung Bei der Gleichstrom Hochspannungs erdungspr fung handelt es sich um eine zerst rungsfreie Routinepr fung Mit Hilfe der Pr fung wird ein ausrei chendes Isolierverm gen best tigt Die nachfolgende Gleichung dient zur Bestimmung der Spannung die bei einer Gleichstrom Hoch spannungserdungspr fung f r eine Minute an Motoren angelegt werden muss die mit einer Spannung von weniger als 600 V betrieben werden Neue Motoren U 17 2 Un 1000 V Gebrauchte Motoren Uest 2 Un 1000 V U a Spannung f r Gleichstrom Hochspannungs erdungspr fung U nn Nennspannung des Motors z B 400 V Nach Durchf hrung der Gleichstrom Hoch span nungserdungspr fung m ssen die Wicklungen entla den werden um Personensch den zu vermeiden Um sicherzustellen dass die verbliebene Ladung abgef hrt wird m ssen nach erfolgter Pr fung die Wicklungs kabel an die Motormasse angeschlossen werden 11 Wartung Wissenswertes zur vorausschauenden Instandhaltung Grundfos Motorhandbuch 239 11 Wartung Wissenswertes zur vorausschauenden Instandhaltung Wechselstrom Hochspannungspr fung von Phase zu Erde und Phase zu Phase Die Wechselstrom Hochspannungspr fung von Phase zu Erde und Phase zu Phase wird eingesetzt um den Sicherheitsabstand zur Betriebsspannung zu ermit teln Dabei wird eine h
218. n Stromkreis sobald ein berstrom auftritt Schalter Flinke Sicherungen Sicherungen die ohne Verz gerung ansprechen bie ten einen hervorragenden Schutz gegen Kurzschluss Bei diesen Sicherungen k nnen jedoch kurzzeitige Siche rungen un Sicherungen bevorzugt in Stromkreisen eingesetzt die Lasttrennschalter keinen gro en Stromschwankungen unterliegen In der Regel nehmen verz gerungsfreie Sicherungen ca 500 ihres Nennstroms nur f r eine Viertel Sekunde auf Danach schmilzt das stromf hrende Element und ffnet die Sicherung Deshalb wird der Einsatz von verz gerungsfreien Sicherungen in Stromkreisen berlastungen wie z B Motoranlaufstr me zu Problemen f hren Deshalb werden verz gerungsfreie zur Versorgung von Motoren nicht empfohlen weil der Anlaufstrom h ufig 500 des Nennstroms der Sicherung bersteigt 114 Grundfos Motorhandbuch v GNUNDFOS zx Tr ge Sicherungen Diese Sicherungsart bietet sowohl Schutz gegen berlast als auch gegen Kurzschluss In der Regel lassen sie f r bis zu 10 Sekunden einen 5 mal h heren Strom als den Nennstrom und kurzzeitig sogar noch h here Str me zu Im Allgemeinen ist dies ausreichend damit ein Motor anlaufen kann ohne dass die Sicherung ausl st Andererseits ffnet die Sicherung bei l nger auftretender berlast Ausl sezeit der Sicherung Die Ausl sezeit der Sicherung ist die Reaktionszeit die die Sicherung zum ffnen ben tigt Sicheru
219. n Temperaturbereich einsetz bar e Sie sind f r hohe Drehzahlen geeignet e Die Reibungsverluste sind gering Es gibt verschiedene Arten von Kugel und Rollenlagern offene Kugellager einseitig abgedeckte Kugellager und vollst ndig abgedichtete Kugellager 134 Grundfos Motorhandbuch Rollenlager Die meisten W lzlager bestehen aus den gleichen drei Hauptkomponenten Ringen mit Laufrillen ein Innenring undein Au enring den W lzk rpern KugelnoderRollen und einem K fig f r die Aufnahme der W lzk rper Der K fig hat mehrere Aufgaben z B Anordnen der W lzk rper zwischen dem Innen und Au enring mit festem Abstand zueinander die W lzk rper gegen Herausfallen sichern Erm glichen einer ungest rten Rotation der W lzk rper und Verhindern dass sich die W lzk rper gegenseitig ber hren Es wird zwischen zwei Arten von W lzk rpern unter schieden Kugeln und Rollen Die Laufrillen des Innen und Au enrings werden bei Kugeln punktf rmig und bei Rollen linienf rmig beansprucht Rollenlager gibt es grunds tzlich in vier Ausf hrungen Nadellager Kegelrollenlager Zylinderrollenlager Tonnenlager Der Aufbau der Rollenlager erm glicht das Abrollen der W lzk rper an den Lauffl chen und gleichzeitig die Rotation der Rollen um die eigene Achse Die W lzk rper und die Lauffl chen nehmen die gesamte Belastung auf die auf die Lager bertragen wird Lagerbezeichnungen Codes Die Lager werden mit Hilfe ei
220. n der W lzk rper und dass die W rme von den Motorwicklungen und dem Rotor ber die Lager abgef hrt wird Deshalb ist zum Schmieren der Motorlager eine Fettsorte zu w hlen die eine hohe Temperaturbest ndigkeit aufweist Alle Lagerhersteller bieten Fettsorten an die besonders zum Schmieren der Lager von Elektromotoren geeignet sind Die Grundschmierfrist wird auf Grundlage eines Gesch windigkeitskennwerts bestimmt Die Abbildung auf der rechten Seite zeigt einen vereinfachten Kurvenverlauf der Anhaltswerte f r die Grundschmierfrist von f r Motoren bestimmtes Hochtemperaturfett liefert Die Grundschmierfrist t ist ein Ma f r die Fettgebrauchsdauer E mit einer Ausfallrate von ca 10 Weichen die Betriebsbedingungen von den normalen Betriebsbedingungen ab ist die Grundschmierfrist t mit Hilfe von Korrekturfaktoren auf eine korrogierte Schmierfristt zu reduzieren Ka odert t efef efi fief Bei sich st ndig ndernden Betriebsbedingungen kann die tats chliche reduzierte Fettgebrauchsdauer erheb lich k rzer als die Grundschmierfrist sein Wird das verk rzte Schmierintervall nicht eingehalten kann dies zu einer erheblich h heren Ausfallrate f hren 154 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch 10000 10000 Grundschmierfristt h 1000 Grundschmierfrist 10000 100000 Geschwindigkeitskennwert mm min t Grundschmierfrist taz Be Reen z li 1000000 Geschwindigkeitskenn
221. n diese Gesetze als Affinit tsgesetze bzw hnlichkeitsgesetze bezeichnet Sie beschreiben die Beziehung zwischen Druck und F rderstrom Grundfos Motorhandbuch 39 3 Motordrehmoment und Motorleistung F rderlast und Belastungsarten Zun chst einmal ist der F rderstrom direkt proportio nal zur Drehzahl D h dreht die Pumpe 25 schneller steigt der F rderstrom ebenfalls um 25 Weiterhin ndert sich die F rderh he der Pumpe mit dem Quadrat der Drehzahl nderung Steigt die Drehzahl um 25 erh ht sich somit die F rderh he um 56 Am interessantesten ist jedoch dass sich die Leistung mit der Drehzahl hoch drei ndert Wird die Drehzahl also um 50 gesenkt entspricht dies einer Reduzierung des Stromverbrauchs um 87 5 Aus den Affinit tsgesetzten geht somit hervor warum der Einsatz von drehzahlgeregelten Antrieben sehr viel wirtschaflicher in Anwendungen ist bei denen der Druck und der F rderstrombedarf stark variieren Grundfos bietet aus diesem Grund eine Reihe von Motoren mit integrierten Frequenzumrichter an der die Drehzahl bedarfsabh ngig regelt Genauso wie der F rderstrom Druck und die Leistung ist auch das erforderliche Drehmoment abh ngig von der Drehzahl Die Abbildung auf der rechten Seite zeigt einen Schnitt durch eine Kreiselpumpe Die Drehmomentanforderungen bei diesem Belastungsfall sind nahezu entgegengesetzt wie bei der Belastungsart konstante Leistung Bei einer variablen
222. n und Funken Explosion im Innern Au enumgebung Funken w hrend unter normalen sich nach au en ausbreiten Besonderes des Normalbetriebs Betriebsbedingungen ausbreitet Augenmerk liegt auf oder beim Anlaufen entstehen dem Klemmenkasten entstehen Zeite Nicht zutreffend Nicht zutreffend Zutreffend Nicht zutreffend hnlich wie ein Normmmbotor jedoch hnlich wie ein mit besonderen Normmmbotor jedoch Eigenschaften des mit besonderen Klemmenkastens Eigenschaften des und der rotierenden Klemmenkastens Bauteile e Je SE explosionsgesch tzt mit erh hter Sicherheit Robustes Geh use Besonderes Augenmerk liegt auf dem Klemmenkasten Aufbau Robustes Geh use Klemmenkasten explosionsgesch tzt Erh hte Sicherheit Erh hte Sicherheit Die Tabelle gibt einen berblick ber die verschiedenen Arten von Ex Motoren Welche Art von Motor gew hlt wird h ngt von der Praxis und den anzuwendenden Richtlinien ab Die Enstscheidung zwischen einem EExd und EExe Motor hingegen f llt h ufig aus der Tradition heraus Wichtig ist aber auch hier in welche Anwendung der Motor eingebaut wird 108 Grundfos Motorhandbuch 5 Explosionsgesch tzte Motoren ATEX Motoren Was bietet Grundfos in diesem Bereich KEMA 04TEX2139 X Temperaturklasse Maximale Oberfl chentemperatur T1 450 C T4 135 C T2 300 C T5 100 C T3 200 C T6 85 C Flammenschutzkennzeichen Gasgruppe A Propan B Ethylen C Wasser
223. nblick auf die Sicherheit sind beim Umgang mit Klemmnk sten zudem weitere Punkte zu beachten In der Regel ist der Klemmenkasten bei hori e AuchimStillstandkannSpannungimKlemmenkasten zontal installierten Motoren oben angeordnet anliegen um z B Heizelemente oder eine direkte Kabeleinf hrungen befinden sich dann auf beiden Wicklungsheizung mit Strom zu versorgen Deshalb Seiten Einige Motoren sind jedoch z B mit oben mon darf der Klemmenkasten niemals ge ffnet werden tierten Klemmenk sten ausger stet die sich jeweils bevor die Spannungsversorgung zum Motor nicht um 90 gedreht anbauen lassen Bei anderen Motoren unterbrochen worden ist hingegen ist der Klemmenkasten seitlich angebracht e Der Kondensator eines Einphasenmotors kann immer noch geladen sein auch wenn der Motor nicht l uft Die Entladung erfolgt dann ber die Motorklemmen Grundfos Motorhandbuch 201 9 Installation Grundfos Motorhandbuch Anschlie en des Motors Anschlie en des Motors Es gibt verschiedene M glichkeiten einen Motor anzuschlie en Die gel ufigsten Anschlussarten f r Y Drehstrommotoren sind Dreieck A Schaltung und Stern Y Schaltung Anschluss von Drehstrommotoren Gem der Norm IEC 60034 8 k nnen die Wicklungen eines 3 phasigen Normmotors entweder in Stern Y ZUM VERSTAR a amp Schaltung oder Dreieck A Schaltung angeschlossen werden A BERWACHUNG DER NACH DIN 44082 MIT DER NETZVERSO
224. nd Tests fliesst in das von Grundfos entwicklelte compu tergest tzte Pumpenauslegungsprogramm WinCAPS bzw WebCPAS ein WinCAPS WebCAPS enth lt Informationen ber alle Grundfos Produkte so dass mit Hilfe der im Programm hinterlegten Funktion die erforderliche Pumpen und Motorgr e berechnet werden kann 3 Motordrehmoment und Motorleistung Leistung und Wirkungsgrad eta Auslegung einfach gemacht Leistungsaufnahme P_ y Motorwirkungsgrad y Wellenleistung P y Pumpeneingangsleistung P3 y Pumpenwirkungsgrad y Hydraulische Leistung P papanizezszs tiiti F C Let UELL ENKE A Grundfos Motorhandbuch 45 Grundfos Motorhandbuch 4 Normen f r Wechselstrommotoren Normenit r Wechselstrom motorenk rss A E E T A A A A A E E 48 Nonnenub ts EE 48 EC EN RN N RER ER EEE RER RE EE 48 NEN E E E A A T A AA E A E A AA AAA E E EA N A T 48 IEC 6O00 SAN EA EIR E T E EE 50 Motorauslegung und Einschaltdauer esr anaa ae een E esse nee E E E 50 Elektrische Toleranzen enee iee a E EE E E A E EEE e seinen 51 Spannungs und Frequenzschwankungen w hrend des Betriebes 52 Met D 52 Maximales Drehmoment messenger einen E nee Sehe else seele E see 52 Rr fungenjn der kertigung ee ee ee ee 52 klochspannungspr funge seen see es ee ee ee ee ee tee 53 EE EE 53 Erdungspr fung mr ee ee ee ee set 53 IEC 60034 2 Ermittlung der Verluste und des Wirkungsgrads
225. nd Ma skizzentn ee es re 66 lr H DEEM Ee 69 Abmessungen von Flanschen mit Gewindebohrungen und Durchgangsbohrungen EE 70 lte EE HCH EE HEET 71 Mechanische Toleranzen aseene nerean e e EE 72 d El EE TEE 73 EG Messenvon Toleranzen nee e nee a e E EAA E E E EEA EA A E A E 74 Eng Uber ETH 74 R ndlautgenauigkeitdes Wellenabsatzes mon eraa a A a E E A E E A E 74 Parallelit tzwischeniWelle und Montageflache n a 75 eseu chen tte eut spe Vull EES aaen E EES E T T 76 SeitlichenVersatziden Pa federnut area es ee ee 76 LEE EE EE 77 felt beta bie D UI EE 77 EMV Richtlinie 2004 108 m ea ee ee ee ee 77 Niederspannungstichtlinie 2006 95 EE 77 NormentzurEnergieeitizien ze ee ee ee ee 78 HI HEH 78 EE E 78 EES 78 GEMET 79 NODEEL EE EE 79 Nicht von CEMER erfasste Motoren one oarn ee ee ee 79 CEMER Verpflichtung orara a A ee EN Nee 80 ECHO UE EE EE GEES EEN 80 DIN 44082 El gerechten 81 F nktionsprinzip eines ett Tote eege 81 iP Bezeichnung t reinen Motormit Kaltleiter ger 81 4 Normen f r Wechselstrommotoren Normen f r Wechselstrommotoren Normen f r Wechselstrommotoren Im folgenden Kapitel werden die f r Normmotoren geltenden Normen behandelt Normmotoren sind Motoren die in bereinstimmung mit den f r diesen Bereich geltenden internationalen und nationalen Normen konstruiert und gefertigt werden Normen bersicht Grunds tzlich k nnen die f r Motoren geltenden Normen in zwei Kategorien unterteilt werden IEC EN und NE
226. nell so dass zur Erkl rung eine schrittweise Darstellung des Ablaufs erforderlich ist In der unteren Abbildung rechts ist dargestellt wie zum betrachteten Zeitpunkt durch den Stromfluss in der Wicklung Al ein Nordpol entsteht Der S dpol des im Innern des Stators angeordneten Magneten richtet sich nun zum Nordpol der Statorwicklung Al aus so dass der Magnet anf ngt sich zu drehen Mit Beginn seiner Drehbewegung versucht der Magnet dem magnetischen Drehfeld des Stators zu folgen Auf diese Weise wird die Drehbewegung des Magneten aufrecht erhalten Deshalb muss das Statorfeld als n chstes ge ndert werden um den Drehprozess wei ter fortzusetzen Dadurch wird eine Drehbewegung in eine Richtung erreicht Als n chstes folgt die Beschreibung der Induktion die im nachfolgenden Abschnitt ausf hrlicher erl utert wird 12 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch A1 c2 Die Phasenwicklungen A B und C sind um 120 versetzt angeordnet B1 2 poliger Drehstrommotor 8 poliger Drehstrommotor Bei Anliegen einer Wechselspannung Stromfluss in positiver Richtung Stromfluss im Nulldurchgang Stromfluss in negativer Richtung Zeitpunkt1 Zeitpunkt 2 Zeitpunkt 3 Induktion In den vorherigen Abschnitten wurde erl utert wie sich ein gew hnlicher Magnet in einem Stator verhal ten w rde Bei Wechselstrommotoren befinden sich jedoch keine nat rlichen Magneten im Stator sondern ein R
227. nes Zahlencodes gekenn zeichnet der als sprechender Schl sel Aufschluss ber einige wichtige Faktoren gibt wie z B Abmessungen Bauart Innenaufbau Genauigkeit Abdichtung usw Der Zahlencode wird durch mehrere Buchstaben und Zeichencodes erg nzt Die vollst ndige Kennzeichnung besteht somit in der Regel aus drei Hauptcodes einem aus Zahlen bestehenden Basiskennzeichen und zwei weiteren Codes Die Reihenfolge und Bedeutung dieser Codes sind in den Tabellen auf der n chsten Seite beschrieben Das Basiskennzeichen enth lt allgemeine InformationenzurLagerbauart denHauptabmessungen usw Zus tzlich informiert es ber den Druckwinkel den Bohrungsdurchmesser und die Lagerreihe Auch diese Angaben erfolgen mit Hilfe eines Codes Diebeidenzus tzlichenCodeswerdenausVorsetzzeichen und Nachsetzzeichen gebildet Diese beiden Codes liefern Informationen ber die inneren Spaltma e Lagergenauigkeit und eine Reihe anderer Faktoren die sich auf den inneren Aufbau und die Lagerausf hrung beziehen Au enring Innenring Lagerk fig Kugel Au enring Innenring Lagerk fig Rolle 7 Motorlager Zylinderrollenlager l Fein Lagerbezeichnungen Codes Au enring Innenring Kugel Lagerk fig Schr gkugellager Au enring Rolle Lagerk fig Nadellager Verschiedene Arten von Kugel und Rollenlagern Ziffernfolge bei der Lagerbezeichnung 7 3 05 B ZZ C3 L683 Zz 1 S Lagerb
228. ng dienen in der Regel verschiedene Arten von Sicherungen oder Kurzschlussrelais Diese Schutzeinrichtung ist gesetzlich vorgeschrieben und unterliegt gewissen Sicherheitsbestimmungen Externer Schutz bestimmter Ger te gegen berlast um z B eine berlastung des Pumpenmotors zu verhindern und so eine Besch digung oder den Ausfall des Motors zu vermeiden Diese Art der Schutzeinrichtung spricht auf Strom an Ca 30 der Motorst rungen ist auf berlastung zur ckzuf hren e Eingebauter Motorschutz mit thermischem ber Quelle Electrical Research Association USA lastschutz zur Vermeidung von Sch den am Motor oder Motorausf llen Derintegrierte Schutz erfordert immer einen externen Motorschutzschalter w h rend einige integrierte Motorschutzarten zus tzlich noch ein berlastrelais ben tigen Eingebauter Thermoschutz 112 Grundfos Motorhandbuch GNUNDFOS 7 Welche St rungen sind durch den Motorschutz abgedeckt Eskann eine Vielzahl an St rungen an den unterschied lichsten Stellen in der Anwendung auftreten Deshalb ist es wichtig die Ursache f r die Ereignisse vorherzu sehen und den Motor gegen Wiedrigkeiten bestm g lich zu sch tzen Es folgt deshalb eine Auflistung der h ufigsten St rungen durch die der Motor besch digt werden k nnte und die durch einen wirksamen Motorschutz verhindert werden k nnen e Probleme mit der Qualit t der Spannungsver sorgung berspannung Unterspannung
229. ngen haben ein umgekehrt proportionales Zeitverhalten d h je h her der Strom desto k rzer die Ausl sezeit Allgemein haben Pumpenmotoren eine sehr kurze Hochlaufzeit die unter 1 Sekunde liegt Deshalb sind durchgebrannte Sicherungen w hrend der Anlaufphase in der Regel kein Thema bei Pumpen wenn die Sicherungen auf den Nennstrom des Motors ausgelegt sind und es sich um tr ge Sicherungen handelt Die Abbildung auf der rechten Seite unten zeigt die charakteristische Ausl sekurve einer Sicherung Auf der x Achse ist das Verh ltnis zwischen dem aktuellen Strom zum Nennstrom aufgetragen Zieht der Motor den Nennstrom oder auch einen geringeren Strom l st die Sicherung nicht aus Ist der Strom jedoch 10 mal h her als der Nennstrom l st die Sicherung in sehr kurzer Zeit aus 0 01 s Auf der y Achse ist die Ausl sezeit aufgetragen W hrend der Anlaufphase verbraucht ein Induktions motor sehr viel Strom In seltenen F llen kann dies zum Abschalten ber Relais oder Sicherungen f hren Deshalb gibt es unterschiedliche Einschaltarten f r den Motor um den Anlaufstrom des Rotors zu reduzieren 6 Motorschutz Welche St rungen sind durch den Motorschutz abgedeckt Ausl sezeit einer E Geringerer Strom mehr Zeit E OI N H herer Strom weniger Zeit gt 10 100 Strom Allgemeine Ausl sekurve f r eine Sicherung Die Kurve zeigt das Verh ltnis zwischen aktuellem
230. ngzurVersorgungderlnstallation bekannt kann der Nennstrom bei z B 254 A 440 Y V 60 Hz ermittelt werden Die auf dem Typenschild angegebenen Daten sind der Abbildung auf der rechten Seite zu entnehmen f 60Hz U 220 277 A 380 480 Y V I 5 70 5 00 3 30 2 90 A Bestimmen der 60 Hz Daten U 254 A 440 Y V vorhandene Spannung a U 220 4 380 Y V Untere Werte des Spannungsbereichs U 277 A 480 Y V Obere Werte des Spannungsbereichs Das Spannungsverh ltnis wird durch folgende Gleich ung ausgedr ckt TE hier E 0 6 D er 202 noo UA UY 0 6 120 Grundfos Motorhandbuch Stopp Wahlschalter zum auto matischen manuellen Zur cksetzen 3 MOT MG 90SA2 24FF165 C2 Stromeinstellung Nennstrom No 8580790 P21 50 kW 60 HZ U 220 27707380 480Y Ef 15 70 5 007330 290 A In2 6 30 5 35 3 65 3 10 A 80 5 82 85807906 n 3440 3500 min cos 20 89 0 78 CLF IP55 0346 DE 6305 22 C4 NDE 6205 22 C3 Made in Hungary Der auf dem Typenschild angegebene Volllaststrom bei vorgegebener Spannung ist f r die Einstellung des berlastrelais bindend 6 Motorschutz v GNUNDFOS zx Externe Motorschutzrelais mit Zusatzfunktionen Berechnen des tats chlichen Nennstroms I 570 330 A Stromwerte f r Dreieck und Sternschaltung bei minimaler Spannung 500 2 90 A Stromwerte f r Dreieck und Sternschaltung bei maximale
231. nicht originale Bauteile wie z B selbst angefertigte Flansche Einbau zus tzlicher Klemmen in den EExe Klemmenkasten wenn die Klemmen nicht im Zertifikat auf gef hrt sind Gilt nur f r EExd Motoren Neuwickeln von EExe Motoren Austausch von werkseitig montierten Verbindungen zwischen dem EExd Statorgeh use und dem EExe Klemmenkasten bei EExde Motoren Nach Durchf hrung einer Reparatur die Auswirkung auf den Explosionsschutz des Motors haben kann muss diese von einem Fachmann abgenommen wer den Verweigert der Fachmann die Abnahme der Reparaturarbeit darf der Motor nicht wieder auf die Pumpe aufgesetzt werden Nachdem aufgez hlt worden ist welche Reparaturarbeiten an explosionsgesch tzten Motoren nur durch zertifiziertes oder qualifiziertes Personal durchgef hrt werden d rfen soll im Folgenden gekl rt werden welche Arbeiten der Betreiber an EExe und EExd Motoren selbst ausf hren kann e Reparatur von u eren Bauteilen die keine Auswirk ungen auf die Z ndschutzart des Motors haben 106 Grundfos Motorhandbuch 5 Explosionsgesch tzte Motoren ATEX Motoren Was bietet Grundfos in diesem Bereich Sollte es notwendig sein den Motor zerlegen zu m s sen sind die im jeweiligen Land geltenden Vorschriften zu beachten Besonders bei EExd Motoren ist dies von Bedeutung weil durch das Zerlegen und den Zusammenbau des Motors die Grenzspaltweiten ver ndert werden k nnten Es wird empfohlen die
232. nlaufmoment 10 vom zugesicherten Drehmoment Kippmoment falls das Kippmoment gt das 1 5 fache des Nennmoments ist Grundfos Motorhandbuch 51 4 Normen f r Wechselstrommotoren Grundfos Motorhandbuch IEC 60034 Spannungs und Frequenzschwankungen w hrend des Betriebs In Verbindung mit Spannungen die von der Y Spannungsabweichung Nennspannung abweichen sind h here Temperatur anstiege zul ssig Ein Motor sollte zwar in der Lage sein seine Hauptfunktion in der mit A gekennzeichne ten Zone zu erf llen Er muss seine volle Leistung die bei der Nennspannung und Nennfrequenz erbracht wird aber nicht ber den gesamten Spannungsbereich abgeben so dass einige Abweichungen erlaubt sind So k nnen die Temperaturanstiege z B h her als bei Nennspannung und Nennfrequenz sein wenn der 0 9 Betrieb im Grenzbereich der Zone A erfolgt Wird der Motor in Zone B betrieben wird der gem W rmeklasse B zul ssige Temperaturanstieg h ufig sogar berschritten Grundfos Motoren k nnen jedoch ER akt auch im Grenzbereich der Zone B betrieben werden z B 400 V ohne das Sch den auftreten Allerdings verk rzt sich dann die Lebensdauer des Motors Deshalb wird ein h ufiger Betrieb in der Zone B nicht empfohlen A ZoneA X Frequenzabweichung berstr me Dreiphasige Wechselstrommotoren bis 315 kW mit einer Nennspannung bis 1000 V m ssen f r minde Zul ssige Spannungs und Frequenzschwankungen
233. nssystems Gemeint ist dabei die Temperatur die auf das Isolationssystem einwirkt Ein bedeutender und das Temperaturstandhalteverm gen der einzel nen Bauteile Die Lebensdauer des Isolationssystems wird verl n gert wenn das Temperaturstandhalteverm gen nicht voll ausgesch pft wird Als Richtlinie gilt Bei einer Unterschreitung der max Auslegungstemperatur um jeweils 10 C verdoppelt sich jedesmal die Lebensdauer Beispiel Ist der Motor f r eine Gesamttemperatur von 120 C einschlie lich der Umgebungstemperatur und dem zul ssigen W rmestau entsprechend der W rmeklasse B ausgelegt und ist der Motor mit einem Isolationssystem der W rmeklasse F 155 C ausge r stet betr gt die ungenutzte Temperaturreserve 35 C Durch diese Reserve steigt die Lebensdauer des Isolationssystems von 50 000 Stunden auf 400 000 Stunden EFF1 Motoren sind f r Umgebungstemperaturen bis 60 C ausgelegt Denn dank ihres h heren Wirkungsgrades ist die Betriebstemperatur bei diesen Motoren gerin ger Liegt die Motorbelastung unterhalb der zul ssigen Nennlast f llt auch der Temperaturanstieg geringer aus Dadurch sinkt automatisch die Gesamttemperatur und die zu erwartende Lebensdauer des Motors steigt Auch wenn der Motor bei Umgebungstemperaturen unter 40 C betrieben wird verl ngert sich die Lebensdauer des Motors Dieselbe 10 Regel gilt auch im umgekehrten Fall f r Motoren die oberhalb der oben angef hrten Auslegungstemperatur
234. nstruktiver Aufbau von nichtfunkenden Motoren Nichtfunkende Motoren der Z ndschutzart nA k nnen unter normalen Betriebsbedingungen keine explosionsf hige Atmosph re entz nden Wie bereits die Bezeichnung nichtfunkend besagt ist der Motor nicht in der Lage eine Atmosph re zu entz nden Nichtfunkende ExnA Motoren geh ren zur Ger tekategorie 3G und sind f r die Verwendung in Zone 2 geeignet Der Aufbau von ExnA Motoren hnelt mehr oder weniger dem Aufbau eines Normmotors der Schutzart IP 55 A 2 Z g M H u S lt Bei V d icht Eigenschaften von nichtfunkenden Motoren E funkenden Motoren ist ein Die nachfolgend aufgef hrten Eigenschaften kennzeich Entz nden der Atmosph re nen einen nichtfunkenden Motor unwahrscheinlich e Einhalten spezieller Ma e f r den Luftspaltrundlauf und die Luftspalttoleranz bei allen rotierenden Bauteilen e Komponenten werden Aufprallpr fungen unterzogen Temperaturklasseneinteilung f r die zul ssigen inneren oder u eren Oberfl chentemperaturen T3 T2 T1 e Mindestens Schutzart IP 54 Die Hersteller d rfen ohne Einschalten einer benannten Stelle ihre Motoren mit der Z ndschutzart ExnA kenn zeichnen Die oben aufgef hrten Eigenschaften entsprechen prinzipi ell den Eigenschaften eines Motors mit erh hter Sicherheit mit der Ausnahme dass die Nennleistung des Motors nicht herabgesetzt und die Zeit tg nicht berwacht wird Da diese Motoren in Bereichen der
235. o enth lt die ATEX Richtlinie auch Verweise auf EN Normen die dieselben Anforderungen wie die IEC 60079 beschrei ben In anderen Teilen der Welt gilt f r Elektromotoren weiterhin die Norm IEC 60079 90 Grundfos Motorhandbuch Ausw hlen des richtigen Motors f r nicht leitf hige St ube Nachdem die Umgebung in verschiedene Zonen unterteilt worden ist muss festgelegt werden welche Pumpe oder welcher Motor in einem bestimmten Bereich installiert werden darf Abh ngig von der Zoneneinteilung sind dabei einige Regeln zu beach ten Ist ein Bereich in die Zone 20 Bereich mit st ndiger Explosionsgefahr eingestuft ist der Einsatz von Pumpen oder Motoren ausgeschlossen Ist ein Bereich in die Zone 21 Bereich mit m glicher Explosionsgefahr eingestuft muss der Motor vor dem Einbau von einer benannten Stelle zugelassen worden sein Der Motorenherstelleristf r die Zulassung seines Prototyps f r die Verwendung in bestimmten Bereichen durch die benannte Stelle verantwortlich Ist ein Bereich in die Zone 22 Bereich mit geringer Explosionsgefahr eingestuft darf jeder Motor eingesetzt werden der vom Hersteller staubexplosionssicher ausgef hrt wor den ist sofern kein leitf higer Staub vorhanden ist Bei der Festlegung welcher Motor in einem explosi onsgef hrdeten Bereich eingesetzt wird muss auch die Z ndtemperatur des Staubs ber cksichtigt wer den um eine Explosion zu vermeiden e Die Z ndtemperatur einer Staubwolke
236. ohe Wechselspannung zwi schen die Wicklungen und Masse sowie zwischen der Phasenisolierung angelegt Die Wechselstrom Hochspannungspr fung dient h ufig zum Aufsp ren von Schwachstellen im Isolationssystem Anders als bei der Gleichstrom Hochspannungs erdungspr fung handelt es sich bei der Wechselstrom Hochspannungspr fung um eine nicht ganz zerst rungsfreie Pr fung Denn durch die auftretenden Str me wird die Isolierung zersetzt und dauerhaft geschw cht Deshalb sollten Wechselstrom Hochspannungspr fungen niemals an Motoren mit geringem Isolationswiderstand durchgef hrt werden Die bei Wechselstrom Hochspannungspr fungen anzulegenden Pr fspannungen sind in der interna tionalen Norm IEC 60034 1 festgelegt F r Motoren mit einer Ausgangsleitung P lt 10000 kW betr gt die Pr fspannung nach dieser Norm U ZU 1000 V Test Nen Upa Pr fspannung f r Wechselstrom Hochspannungspr fung U em Max Nennspannung des Motors Die Pr fspannung muss jedoch f r eine Minute min destens 1500 V betragen In der Serienfertigung von Motoren bis 5 kW kann der 1 min tige Test durch einen 1 Sekunden Test ersetzt werden wobei die Pr fspannung um weitere 20 erh ht wird Anstelle der Wechselstrom Hochspannungs pr fungen werden bevorzugt Gleichstrom Hoch spannungspr fungen durchgef hrt weil die Pr faus r stung weniger aufwendig ist und weil durch die geringen Pr fstr me die Gef hrdung von Personen gering
237. oll Keramiklagenmen ee ee seen ee ee ee else else ee 157 Isolierte Lager eeler 158 7 Motorlager Grundfos Motorhandbuch Aufgabe der Motorlager BS NDE Nicht Die Hauptaufaufgabe der Motorlager besteht in der AS DE Antriebsseite Antriebsseite Reduzierung der Reibung und des Verschlei es zwi schen den drehenden und feststehenden Bauteilen des Motors Dar berhinaus sorgen die Motorlager f r eine relativ steife Abst tzung der Abtriebswelle Es gibt grunds tzlich zwei verschiedene Arten von Lagern W lz und Gleitlager Die Gruppe der W lzlager l sst sich nach der Form der W lzk rper weiter unter teilen z B in Rollenlager Kugellager Nadellager Gleit und Nadellager Gleit und Nadellager werden berwiegend in Motoren f r Elektro Haushaltsger te eingesetzt und hier vor allem in L fteranwendungen bei denen es auf einen geringen Ger uschpegel ankommt Hierzu z hlen z B Haartrockner AS Lager BS Lager Kugellager Kugellager werden in fast allen Arten und Baugr en von Elektromotoren eingebaut die in industriellen oder landwirtschaftlichen Anwendungen eingesetzt werden Hierzu z hlen auch die Pumpenmotoren Sie kommen manchmal aber auch in Verbindung mit leistungsstarken Motoren zum Einsatz bei denen die Welle einer hohen Belastung ausgesetzt ist F r diese Anwendung ist eine hohe Lagertragf higkeit gefordert Die wichtigsten Eigenschaften von Kugellagern sind e Sie sind in einem weite
238. onssystem des Motors defekt und der Motor muss ausgetauscht werden Motoren die mit Wasser in Ber hrung kamen oder die wegen Feuchtigkeit l oder leitenden Staub einen geringen Isolationswiderstand gegen Masse aufweisen m ssen sorgf ltig gereinigt und getrock net werden Zur Entfernung von Schmutz l Staub oder Salzkonzentrationen vom Rotor Stator und von Anschlussk sten wird in der Regel warmes Wasser mit Reinigungszus tzen verwendet Nach dem Reinigungsprozess m ssen die Wicklungen trocknen Die Trocknungszeit die zum Erreichen eines ausrei chenden Isolationsgrads ben tigt wird variiert von mehreren Stunden bis zu einigen Tagen 11 Wartung Wissenswertes zur vorausschauenden Instandhaltung Stator der im Geh use zum Trocknen vorbereitet ist Grundfos Motorhandbuch 237 11 Wartung Wissenswertes zur vorausschauenden Instandhaltung Durchschlagspr fung W hrend mit der Isolationswiderstandspr fung und der Polarisationsindexpr fung der Verschlei der Motorisolierung erst im fortgeschrittenen Stadium aufgedeckt werden kann l sst sich mit der Durchschlagspr fung ein Verschlei en der Isolierung bereits im Anfangsstadium erkennen Bei der Durchschlagspr fung werden die Wick lungsisolierung und die Phasenisolierung berpr ft Als Phasenisolierung wird der Schutz zwischen der Wicklung und Erde und zwischen den einzelnen Phasen bezeichnet Die Wicklungsisolierung hingegen ist der d nne Schutzfilm d
239. or jedoch nur f r k rzere Zeit oder im Aussetzbetrieb laufen L uft der Motor nicht immer unter Volllast kann unter Umst nden eine kleinere Motorbaugr e gew hlt werden Um festzustellen ob dies m glich ist muss die Betriebsart bzw Einschaltdauer ber cksichtigt werden Dazu sind zahlreiche Einflussfaktoren zu beachten e Die Dauer und Abfolge der auf den Motor wir kenden Belastung e Anlaufvorgang elektrische Bremsung Nulllast Pausen und Stillstandszeiten So hat die durch die Anwendung vorgegebene Betriebsart m glicherweise einen erheblichen Einfluss auf die Bemessung des Motors In der Norm IEC 60034 1 sind zehn Betriebsarten mit ihren Auspr gungen definiert Sie tragen die Bezeichnung S1 bis S10 50 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch Last Elektrische Verluste Temperatur Zeit Betriebsart S1 Dauerbetrieb Last Elektrische Verluste Temperatur Zeit Betriebsart S3 periodischer Aussetzbetrieb o em Je Elektrische bel a Verluste Temperatur mA Zeit Betriebsart S5 periodischer Aussetzbetrieb mit Einfluss der elektrischen Bremsung Last Elektrische Verluste Temperatur Zeit Last E Elektrische Verluste Temperatur Zeit Betriebsart S2 Kurzzeitbetrieb Elektrische Wi ke Verluste Temperatur Zeit Betriebsart S4 periodischer Aussetzbetrieb mit Einfluss des Anlaufvorgangs Last a BE Elektrische
240. orden ist Die Betriebslagerluft ist das Spaltma dass das Lager nach dem Einbau und w hrend des Betriebs besitzt Um die Lebensdauer Reine Axiallast Auslegebereich 100 CN zu verl ngern sollte das Lager bei normalen CN Betriebstemperaturen eine leicht negative Lagerluft aufweisen om Reine Radiallast Dauerstandfestigkeit Dennoch ist es schwierig auch bei normalen Betriebsbedingungen die Toleranzwerte immer im optimalen Bereich zu halten So kann durch eine 0 Ver nderung der Betriebsbedingungen der negati 30 20 10 0 10 20 30 40 50 60 Betriebslagerluft um ve Luftspalt noch weiter reduziert werden so dass die Lebensdauer des Lagers aufgrund berh hter Grundlegender Zusammenhang Temperaturen sinkt zwischen der Betriebslagerluft und der Lebensdauer von Werden Rillenkugellager haupts chlich axial belastet Sech ist es sogar von Vorteil die Betriebslagerluft wie auf der n chsten Seite beschrieben weiter zu erh hen Die Betriebslagerluft sollte deshalb etwas gr er gew hlt werden Die Radialluft sollte somit etwas ber einen leicht negativen Wert liegen Dies gilt f r normale Betriebsbedingungen d h normale Belastung Passung Drehzahl und Temperatur Eine Betriebslagerluft die der Klasse CN entspricht ist ein guter Kompromiss in Bezug auf die Lagerlebensdauer Ausw hlen der richtigen Anfangslagerluft Die Anfangslagerluft ist das tats
241. orgung Motor g be es keine Rotation und das Wasser k nnte nicht bewegt werden Energieverlust Energieverlust Energieverlust durch W rme durch W rme durch W rme Die Aufgabe des Elektromotors bestehtin der Erzeugung einer Drehbewegung d h elektrische Energie in mecha Funktionsprinzip der Elektromotoren nische Energie umzuwandeln Pumpen werden mit Energieumwandlung Hilfe von mechanischer Energie angetrieben und diese wird in der Regel von Elektromotoren bereit gestellt Bei der Umwandlung der Energie von einer Energieform in eine andere spielt Magnetismus eine entscheidende Rolle Im nachfolgenden Abschnitt werden deshalb zun chst die Grundlagen des Magnetismus erl utert Elektrische Magnetische Mechanische Energie Energie gt Energie Grundfos Motorhandbuch 3 Grundfos Motorhandbuch Kapitel T Elektrische Grundlagen ae ee en 7 2 Einphasige Motoren e m E ee 19 322 MoterdiehmomentumndMotorleistunere ae 31 4 gt Normendtur Wee ele peter 47 5 Explosionsgesch tzte Motoren ATEN Motoren 83 6 22 MOCOS CMU re ee EE 111 Ee 133 8 i Fregquenzumnchtenbetrieb mar EE 161 SE LEE 177 10 2Einschaltanten erste en EE 211 117 Wartungs ee ee ee 223 Copyright 2004 Grundfos Management A S Alle Rechte vorbehalten Dieses Dokument ist durch Urheberrecht und international geltende Gesetze gesch tzt Eine Vervielf ltigung des vorliegenden Dokuments in irgendeiner Form und sei es auch nur auszugsweis
242. orhandbuch Trocknen der Statorwicklungen Trocknen der Statorwicklungen Wird der erforderliche Isolationswiderstands wert nicht erreicht ist die Wicklung zu feucht und muss getrocknet werden Der Trocknungsprozess gestaltet sich dabei ziemlich schwierig Denn durch zu hohe Temperaturen oder einen zu hohen Temperaturanstieg kann sich Dampf bilden der die Wicklungen besch digt Deshalb darf der Temperaturanstieg nicht mehr als 5 C h betragen Zudem d rfen die Wicklungen von Motoren der W rmeklasse F nur bis maximal 150 C erw rmt werden W hrend des Trocknungsprozesses ist die Temperatur sorgf ltig zu berwachen und der Isolationswiderstand laufend zu messen Wie reagiert die Wicklung nun auf den Temperaturanstieg Zun chst sinkt der IsolationswiderstandaufgrunddesTemperaturanstiegs weiterab Imweiteren Verlaufdes Trocknungsprozesses steigterjedoch wieder an F rdieDauerdesTrocknungs prozesses gibt es keine Richtwerte Er muss solange wei tergef hrt werden bis die fortlaufenden Messungen des Isolationswiderstandes einen konstanten Wert liefern der h her als der Mindestisolationswiderstand Im Geh use zum Trocknen vorbereiteter Stator ist Ist der Isolationswiderstand auch nach dem Trocknungsprozess noch zu gering ist das Isolations system des Motors defekt und der Motor muss ausge tauscht werden 186 Grundfos Motorhandbuch Hei e Oberfl chen Je nach Betriebsbedingungen kann sich das Motorgeh use auf
243. orzuse hen Zertifizierung durch eine benannte Stelle wie z B DEMKO PTB KEMA oder BASEEFA ist Pflicht 100 Grundfos Motorhandbuch 5 Explosionsgesch tzte Motoren ATEX Motoren Normen und Verfahren zum Explo sionsschutz EExd EExe und ExnA Zeit tg Die Zeit tg ist die Zeit die die Motorwicklung nach Anlegen des Startstroms bzw Anlaufstroms ben tigt um den zul ssigen Temperaturgrenzwert zu erreichen Die Berechnung der Zeit tg erfolgt mit Hilfe der im Normalbetrieb erreichbaren Temperatur bei maximal 155 zul ssiger Umgebungstemperatur Temp C Blockiert der Motor wird er durch Schutzeinrichttungen B 120 abgeschaltet bevor die Zeit tg erreicht wird Der Hersteller ist verpflichtet die Zeit tg auf dem Motortypenschild und im Datenheft anzugeben Der Temperaturabstand OA in der rechten Abbildung kennzeichnet die maximale Umgebungstemperatur OB hingegen entspricht der maximalen Temperatur die die Statorwicklungen im Normalbetrieb erreichen Blockiert z B der Rotor und steigt damit die Temperatur schaltet die Schutzvorrichtung den Motor ab Dieser Fall ist im Diagramm als Bereich 2 dargestellt 12345 H 0123455 tE ist die Zeit bis die Motorwicklung ihre maximale Temperatur erreicht Die Zeit tE entspricht damit der sicheren Blockier oder Anlaufzeit von Normmotoren Im Bereich 2 steigt die Motortemperatur schnell an Sie ist jedoch geringer als die entsprechend der Tempraturklasse zul ssige Oberf
244. otor Dennoch orientiert sich unser bisher ange stellter Vergleich nah an der Realit t da der Rotor pola risiert wird Die Polarisierung erfolgt durch Induktion Dabei wird ein Stromfluss in den Leiterschleifen des Rotors erzeugt F r die Polarisierung des Rotors sorgt somit der Elektromagnetismus Induzierte Spannung Der Rotor verh lt sich genau wie ein Magnet Wird der Motor eingeschaltet flie t ein Strom durch die Statorwicklungen der ein elektromagnetisches Feld erzeugt das rotiert und die Leiterschleifen des Rotors durchdringt Dadurch wird ein Strom in den Leiterschleifen des Rotors induziert der wiederum ein elektromagnetisches Feld um den Rotor herum erzeugt und so den Rotor polarisiert Zur Vereinfachung haben wir im vorherigen Abschnitt den Rotor durch einen Magneten ersetzt Dasselbe k nnen wir mit dem Stator machen Das Rotorfeld entsteht nicht einfach aus dem Nichts sondern ist das Ergebnis der Induktion Induktion ist ein nat r licher Vorgang der auftritt wenn ein Leiter in einem Magnetfeld bewegt wird Durch die Relativbewegung des Leiters zum Magnetfeld flie t ein elektrischer Strom im Leiter der als induzierter Stromfluss bezeich net wird Der im Rotor induzierte Strom erzeugt ein Magnetfeld um jede Leiterschleife des Rotors Da die anliegende dreiphasige Wechselspannung f r ein Rotieren des Stator Magnetfelds sorgt folgt das indu zierte Magnetfeld des Rotors dieser Rotation Der Rotor ist mit der Moto
245. otorklemmen anliegende Spannung nicht im vollen Umfang symmetrisch Lagerstr me in dreiphasigen Wechselstrommotoren werden durch Induktionsstr me in der Welle verursacht die von asymmetrischen Statorwicklungen herr hren In der Regel sind diese jedoch zu vernachl ssigen Doch durch Oberschwingungen und Asymmetrien in der Wechselrichterspannung falsche Kabell nge und Erdung zwischen Wechselrichter und Motor k nnen Rotorspannungen auftreten die zu Ableitstr men in den Motorlagern f hren k nnen Diese Ableitstr me werden auch als Lagerstr me bezeichnet Diese Lagerstr me k nnen zu vorzeitigen Lagersch den und zum Ausfall der Lager f hren Betroffen ist auch die Fettf llung Treten Lagerstr me st ndig auf bilden sich Riefen im Au en und Innenring die den Verschlei beschleunigen und die Lebensdauer der Lagers verk rzen Bei kleinen Motoren m ssen in der Regel sowohl auf der Antriebsseite als auch auf der Nicht Antriebsseite isolierte Lager oder Keramiklager eingebaut werden um die zumeist geringen Lagerstr me zu unterbinden Gr ere Motoren hingegen sind nur auf einer Seite mit einem isolierten Lager oder Keramiklager ausger stet um die sehr viel h heren Lagerstr me auszuschalten 8 Frequenzumrichterbetrieb Lagerstr me in Verbindung mit dem Frequenzumrichterbetrieb Entweder in einem gro en Kreis durch beide Lager oder in einem kleinen Kreis durch jedes einzelne Lager umlaufender Lagerstrom Wel
246. peraturfett liefert Die Grundschmierfrist t ist ein Ma f r die Fettgebrauchsdauer E mit einer Ausfallrate von ca 10 bestimmt Die Weichen die Betriebsbedingungen von den normalen Betriebsbedingungen ab ist die Grundschmierfrist t mit Hilfe von Korrekturfaktoren auf eine korrogierte Schmierfristt zu reduzieren Ecg odert EE EE EE Bei sich st ndig ndernden Betriebsbedingungen kann die tats chliche reduzierte Fettgebrauchsdauer erheb lich k rzer als die Grundschmierfrist sein Wird das verk rzte Schmierintervall nicht eingehalten kann dies zu einer erheblich h heren Ausfallrate f hren 230 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch GRUNDFOS 2 Made in EU Er C Twvpe MMCTIGOLZ AIPFZOOD EEE Zei c1010E 7 2 Mot Nozooigepo2000 H Th cl F B IP55 86kg TP111 Made by AEG 50Hz A 18 5kW 380 415 660 690V 34 5 19 9A co uie 185KW 380 480 660 690V 2930 min 1 cosp 0 87 60Hz 27 6 34 5 19 9A 3530 3560 min 0 9 0 89pf P N 81615728 Bearing DE NDE 7309B 62092Z Grease UNIREX N3 ESSO Protector type PTC 160 C Release temperature 155 C Ready temperature 145 C After 4000h 9 ccm grease 0106 Die Informationen zum Nachschmieren sind in der Regel entweder auf einem eigenen Aufkleber der auf dem L fterdeckel angebracht ist oder direkt auf dem Motortypenschild angegeben Grundschmierfrist 100000 10000 G
247. r eine langsame oder berhaupt keine Verbrennung Nur innerhalbder unteren undoberen Explosionsgrenzerea giert das Gemisch aus Brennstoff und Oxidationsmittel bei Vorhandensein einer Z ndquelle explosiv Stoff Untere Explo Obere Explo beseichnun sionsgrenze sionsgrenze 8 Wo a VORA H en 4 0 6 0 30 0 40 0 EE Quelle Explosionsgrenzen ausgew hlter Gase und D mpfe Tabellenauszug aus dem Fachbuch Sicherheitstechnische Kennzahlen brennbarer Gase und D mpfe von K Nabert and G Sch n 6 Auflage Z ndquelle Um eine explosionsf hige Atmosph re entz nden zu k nnen muss eine bestimmte Konzentration vor handen sein Die minimale Z ndenergie ist als die Mindestenergiemenge definiert die bei der Entladung eines Kondensators umgewandelt wird Es ist die Energiemenge die gerade ausreicht um das z ndf higste Gemisch aus Brennstoff und Oxidationsmittel zu entz nden F r Wasserstoff betr gt die Mindestz ndenergie ca 5 10 Joule und f r bestimmte Arten von St uben sind es ebenfalls nur einige Joule 86 Grundfos Motorhandbuch Welche Art von Ger ten wird von der ATEX Richtlinie erfasst e Sicherheitsausr stung und Sicherheitssysteme die explosionsf higen Gasen oder St uben ausgesetzt sind e Sicherheits Kontroll und Regelvorrichtungen die den sicheren Betrieb von Produktionsmitteln und Schutzsystemen gew hrleisten e Elektrische mechanische hydraulische und pneu matische Ger
248. r gheit C das Statorfeld rotiert nicht Stattdessen wechselt die Kein Feld Polarit t wenn die einphasige sinusf rmige Spannung periodisch vom positiven in den negativen Bereich bergeht Kein Fel Rotation durch Tr gheit Bei einphasigen Motoren wird das Statorfeld immer Pr BER ax Feldst rke in eine Richtung aufgebaut und die Pole ndern Absto ung ihre Polarit t einmal pro Zyklus Der einphasige F Induktionsmotor dreht somit nach dem Anlaufen von a allein weiter ben tigt aber eine Anlaufhilfe Die Pole ndern ihre Polarit t einmal pro Zyklus Grundfos Motorhandbuch 21 2 Einphasige Motoren Grundausf hrungen einphasiger Induktionsmotoren Theoretisch k nnte ein einphasiger Motor durch mechanisches Ankurbeln und sofortiges Anlegen einer Spannung anlaufen In der Praxis erfolgt das Anlaufen jedoch automatisch Dabei gibt es verschiedene auto matische Anlaufhilfen H ufig werden die einphasigen Induktionsmotoren nach der verwendeten Anlaufhilfe benannt Es gibt vier grunds tzliche Anlaufhilfen Anlaufkondensator Anlaufkondensator und Betriebskondensator Widerstandshilfsphase und Betriebskondensator Die Abbildung rechts oben zeigt die typischen Drehmoment Drehzahlkurven dervier grundlegenden einphasigen Wechselstrommotoren Einphasenmotoren mit Anlaufkondensator Die Elektromotoren mit Anlaufkondensator bilden die gr te Gruppe der einphasigen Motoren Diese Motoren sind in Gr
249. r Motor einer Reparatur unterzogen die Auswirkungen auf die Z ndschutzart des Motors hat muss der Motor eine neue Ger tepr fung durchlaufen Nach Auflistung einiger allgemeing ltiger Richtlinien in Verbindung mit der Reparatur von explosionsge sch tzten Motoren folgen jetzt einige Beispiele zu Reparaturarbeiten an Bauteilen die keine Auswirkung auf die Z ndschutzart des Motors haben und somit von jedem qualifiziertem Unternehmen durchgef hrt werden d rfen Grundfos Motorhandbuch 105 5 Explosionsgesch tzte Motoren ATEX Motoren Grundfos Motorhandbuch Instandsetzung und Wartung e Ersetzen von besch digten Kabeleinf hrungen e Austauschen von u eren Befestigungselementen wie z B Bolzen und Schrauben e Austauschen des Thermorelais e Austauschen von Lagern und K hll ftern e Schwei en eines gebrochenen Motorfu es wenn er nicht Teil des Geh uses ist e Austauschen von besch digten Dichtungen Nach Auflistung der Reparaturarbeiten die keine Auswirkungen auf die Z ndschutzart des Motors haben sollen im Folgenden die Reparaturarbeiten aufgef hrt werden die Auswirkungen auf die Z ndschutzart des Motors haben und deshalb nur durch autorisiertes Personal durchgef hrt werden d rfen Bohren von L chern in das Geh use die Flansche das Statorgeh use usw von EExd Motoren Bearbeiten Schleifen Lackieren usw von flammenhemmenden Spalten von EExd Motoren Ersetzen von Komponenten in EExd Motoren durch
250. r Spannung Damit kann der Nennstrom mit Hilfe der ersten Gleichung berechnet werden Strom I f r die Werte der Dreieck Schaltung 5 70 5 00 5 70 0 6 5 28 5 30 A Strom I f r die Werte der Stern Schaltung 3 30 2 90 3 30 0 6 3 06 3 10 A Die Werte f r den Volllaststrom entsprechen dem zul ssigen Volllaststrom des Motors bei 254 A 440 Y V 60 Hz Richtwert Das externe Motor berlastrelais wird immer auf den auf dem Typenschild angegebenen Nennstrom eingestellt Wird bei der Konstruktion der Motoren jedoch ein Betriebsfaktor ber cksichtigt der dann ebenfalls auf dem Typenschild angegeben ist z B 1 15 kann der am berlastrelais eingestellte Strom den Nennstrom oder den Betriebsfaktorstrom der in der Regel auf dem Typenschild angegeben ist um 15 bersteigen 3 MOT MG 90SA2 24FF165 C2 P21 50 kW No 85807906 60 HZ 220 2770 380 480Y V 85807906 Eff 1115 70 5 00 3 30 2 90 A 80 5 82 lmx6 30 5 35 3 65 3 10__A n 3440 3500 min cos 20 89 0 78 CLF _ IP55 0346 DE 6305 22 C4_ __NDE 6205 22 C3 Made in C EE Hungary Ist der Motor ber eine Stern Schaltung an ein Versorgungsnetz mit 440 V 60 Hz angeschlossen muss das berlastrelais auf 3 1 A eingestellt werden Grundfos Motorhandbuch 121 6 Motorschutz Integrierter Motorschutz Integrierter Motorschutz Warum ist ein integrierter Motorschutz erforderlich wenn der Motor berei
251. r Zuckerstaub gleichzeitig in Form einer Schicht und einer Wolke vor muss die Temperaturangabe auf dem Betriebsmittel der maximalen Oberfl chen temperatur von Pumpe und Motor entsprechen Und wie bereits vorher erw hnt geben die meisten Hersteller von staubexplosionsgesch tzten Motoren standardm ig 125 C als maximal erreichbare Produkttemperatur auf dem Typenschild an 94 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch EX motor xx IEC60034 IEC60072 1 C No 123456789 TYPE IEC100L IMB5 3 motor CL F B IP55 50Hz 230D 400Y V 2 2kW 9 7 5 6A 1410 min cos 0 74 60Hz 265D 460Y V 2 5kW 9 4 5 4A 1710 min cos 0 74 Bearina NAn nc 4906ZZ C3 112D T125 C Zone 22 5 Explosionsgesch tzte Motoren ATEX Motoren Ausw hlen der richtigen Pumpe oder des richtigen Motors f r explosionsgef hrliche Gase Ausw hlen der richtigen Pumpe oder des richtigen Motors f r explosions gef hrliche Gase Nachdem die Umgebung in verschiedene Zonen unter teilt worden ist muss festgelegt werden welche Pumpe oder welcher Motor in einem bestimmten Bereich Typisches Gas Gasgruppe installiert werden darf Beim Einsatz von Motoren in explosionsgef hrdeten Bereichen sind bestimmte Faktoren zu ber cksichtigen Einteilung der Gase Gase werden je nach Industriezweig in dem die Betriebsmittel eingesetzt werden in die fol genden beiden Explosionsgruppen eingeteilt Explosionsgruppe I und Il e Explosion
252. r vorbeugenden Instandhaltung Lose Anschlussleitungen Alle elektrischen Verbindungen sind auf festen Sitz zu pr fen Elektrische Schraubanschl sse sind mit dem empfohlenen Anzugsmoment festzuzie hen Kaltflie en und Flie dehnung w hrend der Belastungsphasen kann zu Verbindungsfehlern f h ren Besonders an Sicherungen Kabelanschl ssen und Motorschutzschaltern l sen sich mit der Zeit die Verbindungen Sie sollten deshalb ebenfalls regelm Big berpr ft werden Spannungs und Stromasymmetrien Auch Spannungs und Stromasymmetrien beeinflus sen die Leistungsf higkeit und Lebensdauer eines Motors Aus diesem Grund sollten die Spannungs und Stromwerte regelm ig gemessen werden um Motorproblemezuvermeiden Spannungsasymmetrien treten auf wenn die Spannungen an den drei Phasen unterschiedlich sind Daraus ergeben sich gleichzeitig ungleichm ige Leiterstr me und dies f hrt dann zu unterschiedlichen Problemen wie z B Schwingungen Drehmomentschwankungen und berhitzung einer oder mehrerer Phasenwicklungen Durch die Spannungsasymmetrie sinkt der Motorwirkungsgrad und die Lebensdauer des Motors wird verk rzt Unterspannung und berspannung Durch Unter und berspannung wird die Statorisolierung des Motors einem erh hten Verschlei ausgesetzt Unterspannung f hrt zu einer erh hten Temperaturbelastung der Isolierung Denn bei gerin gerer Spannung l uft der Motor mit einem schlech teren Volllastwirkungsgrad D
253. ramiklager werden wie der Name besagt voll st ndig aus einem Keramikwerkstoff gefertigt Voll Keramiklager bieten folgende Vorteile e Besonders hoher elektrischer und magnetischer Widerstand e Hohe Verschlei und Korrosionsbest ndigkeit e Schmier und wartungsfrei besonders in Hoch und Tieftemperaturanwendungen e Widerstandsf hig gegen ber einer aggressiven Umgebung Au enring aus Keramik Voll Keramiklager Grundfos Motorhandbuch 157 7 Motorlager Grundfos Motorhandbuch Sonderlager f r Motoren Isolierte Lager keramikbeschichtete Lager Bei dieser Lagerbauart wird entweder der Au enring oder der Innenring mit einer Keramikschicht berzo gen Die Kugeln sowie der Innen und Au enring sind aus Stahl gefertigt Der Keramik berzug wird nur auf der Au enseite von einem der Ringe aufgebracht Isolierte Lager unterscheiden sich von Hybridlagern und Voll Keramiklagern hinsichtlich der Gebrauchsdauer Temperaturbest ndigkeit und Steifigkeit Isolierte Lager werden am h ufigsten eingesetzt um bei einem Frequenzumrichterbetrieb einen Lagerausfall durch Lagerstr me zu vermeiden Die Isolierschicht am Au enring des Lagers besteht aus Aluminiumoxid das im Plasmaspritzverfahren aufgebracht wird Diese Art der Beschichtung kann einer dielektrischen Durchschlagspannung von 1000 V standhalten Keramikschicht Elektrisch isolierte Lager gibt es in vielen Ausf hrungen Zu den am h ufigsten vertretenen L
254. rden k nnen Das Erw rmen des Lagers kann z B durch Einsetzen einer Heizvorrichtung in die Lagerbohrung erfolgen 246 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch Au enring Innenring Lagerk fig Kugel Au enring Innenring Kugel Lagerk fig Rillenkugellager Schr gkugellager Einbauen neuer Lager Einbauempfehlungen f r Lager Lager sind unbedingt sauber zu halten Das Eindringen von Schmutz oder anderer Verunreinigungen in das Lager kann zum vorzeitigen Ausfall der Lager f hren Im Folgenden werden einige Empfehlungen gegeben wie die Lager zu handhaben sind damit sie frei von Schutz bleiben e Vor dem Anfassen der Lager immer die H nde waschen e Nicht das Korrosionsschutz l vom Lager entfernen Die meisten Lager k nnen ohne Entfernen des Korrosionsschutz ls eingebaut werden e Die Lager nicht fallen lassen oder anderweitig miss handeln Lager sind Pr zisionsbauteile Wird ihr innerer Aufbau durch Fremdeinwirkungen ver n dert ist ihre Funktion beeintr chtigt e Beim Einbau der Lager immer sauberes Werkzeug verwenden und den Arbeitsplatz sauber halten e Zum Einbauen der Lager Holz oder ein weiches Metall verwenden Keine Werkzeuge verwenden die die Oberfl che der Lager besch digen e Die Verpackung des Lagers erst kurz vor dem Einbau ffnen Die Herstelleranleitung sorgf ltig lesen und befol gen Funktionspr fung Um zu gew hrleisten dass das Lager ric
255. rehen l sst und nicht blockiert ist Lagern des Motors Es ist nicht unerheblich wie der Motor vor dem Einbau gelagert wird So sind je nach Motortyp mehrere Regeln zu befolgen um den Motor ausreichend zu sch tzen Der Motor ist in einem trockenen vibrations und staubfreien Raum zu lagern e Ungesch tzte Motorenbauteile wie z B Wellen enden und Flansche sind gegen Korrosion durch Auftragen eines Korrosionsschutzmittels oder von Fett zu sch tzen e Durch regelm iges Drehen der Welle von Hand wird verhindert dass sich das Fett umverteilt und sich aufgrund der langen Stillstandszeiten Ablagerungen an den Lauffl chen der Kugellager bilden e Lager von Motoren die l ngere Zeit gelagert oder au er Betrieb genommen wurden k nnen beim Einschalten ungew hnliche Ger usche verursa chen Der Grund f r die Ger usche ist dass das Lagerfett noch nicht erw rmt ist und sich noch nicht im gesamten Lager verteilt hat In den meisten F llen verschwinden diese Laufger usche nach dem Erw rmen des Lagerfetts von allein wieder sobald sich das Fett wieder berall gleichm ig verteilt hat 178 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch 3 MOT MG 90SA2 24FF165 C2 S P2 1 50_kWIN085807906 E 50 HZ 220 240D 380 415Y VER Eff ln 5 90 3 40 82 Imax6 50 3 75 n 2860 2890 min cos 0 85 0 79 CLF_ IP55 DEE Jahr 03 Woche 46 9 Installation Ma nahmen bei Anlieferung Anheben des Motors Um
256. reieck Anlauf hingegen ist der Anlaufstrom zun chst geringer Es treten dann aber im sp teren Verlauf beim Umschalten von Stern auf Dreieck Stromspitzen auf Zu Beginn der Anlaufphase in der Sternschaltung t 0 3 s ist der ben tigte Strom kleiner Beim Umschalten von Stern auf Dreieck nach ca 1 7 s erreicht der Stromimpuls jedoch dasselbe Niveau wie der Anlaufstrom bei der Direktschaltung Der Stromimpuls kann sogar noch h her ausfallen weil der Motor in der Umschaltphase kurzzeitig spannungslos ist und deshalb an Drehzahl verliert bevor dann die volle Spannung Dreiecksspannung anliegt 216 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch Strom 150A 100A 50A 0A 50A 100A 150A 02 04 06 08 1 8 Sekunden E 1 2 1 4 1 6 Direktanlauf eines Grundfos Motors mit 7 5 kW der eine Grundfos CR Pumpe antreibt Strom 150A 100A 50A AR m N 100A NAN ANAA anii h ON A hb 150A 0 2 0 4 0 6 0 8 1 8 Sekunden en E 1 2 1 4 1 6 Stern Dreieck Anlauf eines Grundfos Motors mit 7 5 kW der eine Grundfos CR Pumpe antreibt 10 Einschaltarten Anlauf ber Spartransformator Anlauf ber Spartransformator Beim Sanftstart kommt ein Spartransformator zum Einsatz der w hrend der Anlaufphase in Reihe mit dem Motor geschaltet ist Vorteile DerSpartransformatorverf gt bermeh
257. ren Die zul ssigen Grenzwerte der Schwingst rke f r elektrische Motoren sind in der Norm IEC 60034 14 angegeben Alle Grundfos Normmotoren erf llen die Anforderungen und besitzen den Schwingungsgrad A In der unten stehenden Tabelle sind die maximal zul s sigen Schwingungsgrenzwerte in Form der Auslenkung der Geschwindigkeit und der Beschleunigung Effektivwert f r unterschiedliche Baugr en angege ben Die Baugr e wird durch den Abstand H vom Fu zur Mittellinie der Welle definiert Der Schwingungsgrad wird in der Regel in Form einer Geschwindigkeit angegeben Alle Rotoren sind dyna misch mit einer halben Passfeder in der Passfedernut ausgewuchtet Baugr e mm Wellenh he in g 56 lt H lt 132 132 lt H lt 280 H gt 280 Schwin mm ESE Aurslerkun Geschwin Beschleu Auslenkun Geschwin Beschleu Auslenkum Geschwin Beschleu Aufstellung um 8 digkeit nigun um 8 digkeit nigun um 8 digkeit nigun h mm s d Ir ein W i Ir eich Wl mit D mpfung 25 1 6 2 5 35 2 2 3 5 45 2 8 4 4 A starr ohne 8 21 1 3 2 0 29 1 8 2 8 37 2 3 3 6 D mpfung mit D mpfung 11 0 7 1 1 18 1 1 1 7 29 1 8 2 8 B starr ohne 14 0 9 1 4 24 1 5 2 4 D mpfung Grundfos Motorhandbuch 61 4 Normen f r Wechselstrommotoren IEC 62114 Elektrische Isolier systeme Thermische Klassifikation IEC 62114 Elektrische Isoliersysteme Thermische Klassifikation Die I
258. rereUmformer dieh ufigeinedoppelteSpannungsreduzierungerm g lichen Indem der zweite Spannungskreis w hrend der Anlaufphase abgeschaltet wird ergibt sich eine geringe Anlaufspannung die ca 50 80 der Nennspannung betr gt Je nach erforderlichem Anlaufmoment Anlaufstrom wird somit nur ein Spannungskreis Spartransformatoren und Drosselspulen verwendet Durch die Spannungsreduzierung 15 sinken nat rlich auch der Anlaufstrom und das u oo Anlaufmoment Dennoch bietet dieses Verfahren das 500 en h chste Motordrehmoment bezogen auf ein Ampere 5 GER Ze Und zu keinem Zeitpunkt ist der Motor spannungslos E EEE Phase so dass seine Drehzahl wie beim Stern Dreieck Anlauf S 300 am EE nicht kurzzeitig abf llt Zur Anpassung an spezielle S ELL Phase Anforderungen kann die Umschaltzeit zwischen redu Q i zierter und voller Spannung entsprechend eingestellt S 100 werden o 0 10 20 3040 50 60 70 80 90 100 Nachteile von der synchronen Drehzahl Neben der Reduzierung des Anlaufmoments hat die Einschaltung ber einen Sanftanlasser noch einen wei teren gravierenden Nachteil D Nach dem Anlaufen des Motors wird auf die Netzspannung umgeschaltet Dabei entsteht ein 2 Stromsto E oC E 225 Verh ltnis zwischen Drehmoment und 200 Spannung SE Das Anlaufmoment wird in dem Ma e abgesenkt wie zZ e das Quadrat der Spannungsabnahme 5 100 2 X 75 50 ann Drehmoment op Spannung Drehmoment o
259. rhandbuch HA AD ee HD AA FF lt 350 Baugr e lt 200 FF gt 350 Baugr e gt 200 Die Abmessungen der Grundfos Motoren ent sprechen den Normen 4 Normen f r Wechselstrommotoren IEC 60072 und EN 50347 Abmessungen und Leistungen Abmessungen Motorfu Die Fu abmessungen aller Motoren entsprechen der Norm EN 50347 Die Fu abmessungen der Motoren mit einer Achsh he von 56 bis 450 mm sind in der nachfolgenden Tabelle angegeben 56M 56 90 71 36 5 8 M5 63M 63 100 80 40 7 M6 71M 71 112 90 45 7 M6 80M 80 125 100 50 10 M8 90S 90 140 100 56 10 M8 90L 90 140 125 56 10 M8 100L 100 160 140 63 12 M10 112M 112 190 140 70 12 M10 132S 132 216 140 89 12 M10 132M 132 216 178 89 12 M10 160M 160 254 210 108 14 5 M12 160L 160 254 254 108 14 5 M12 180M 180 279 241 121 14 5 M12 180L 180 279 279 121 14 5 M12 200M 200 318 267 133 18 5 M16 200L 200 318 305 133 18 5 M16 225S 225 356 286 149 18 5 M16 225M 225 356 311 149 18 5 M16 250S 250 406 311 168 24 M20 250M 250 406 349 168 24 M20 280S 280 457 368 190 24 M20 280M 280 457 419 190 24 M20 315S 315 508 406 216 28 M24 315M 315 508 457 216 28 M24 315 315 560 630
260. rkung ist f r die Drehbewegung des Rotors verantwortlich Genauso wie der Stator besteht auch der Rotor aus geschichteten Blechpaketen Doch im Gegensatz zum Stator der mit Kupferdraht gef llt ist ist der Rotor mit Leiterschleifen aus Gussaluminium oder Silumin eine Leichtmetallegierung aus Aluminium und Silizium gef llt die als Leiter dienen Asynchrone Drehzahl In den vorherigen Abschnitten wurde erl utert warum Wechselstrommotoren auch als Induktionsmotoren oder K figl ufermotoren bezeichnet werden Doch es gibt noch eine weitere Bezeichnung f r Wechselstrommotoren Asynchronmotor Diese Bezeichnung leitet sich aus dem Zusammenhang zwischen der Drehfelddrehzahl und der tats ch lichen Motordrehzahl ab Auch der Begriff Schlupf tritt in Verbindung mit Asynchronmotoren auf und wird im Folgenden ebenfalls erl utert Grundfos Motorhandbuch Rotork fig Rotorblech Rotornut Welle K figl ufer a a FE Is mm L ee Die Leiterschleifen des Rotors werden aus Aluminium in Form eines Blechpakets gefertigt 16 Grundfos Motorhandbuch Bei dem Begriff Asynchronmotor wird die Rotation des Magnetfelds aus einem ganz anderen Blickwinkel heraus betrachtet Die Drehzahl des rotierenden Magnetfelds wird als synchrone Drehzahl ns bezeich net Die synchrone Drehzahl kann wie folgt berechnet werden 120 mal die Frequenz F geteilt durch die Anzahl der Pole P Oder 60 F Polpaarzahl
261. rlich ist f Synchrone Drehzahl Rotordrehzahl 100 Schlu S Synchrone Drehzahl 1500 min 1480 mint 1500 min 100 Schlupf Schlupf 1 3 Spannung Drehmoment Spannung E Drehmoment 25 20 15H 10 0 BI DA 25H gt 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1012345678910 nderung der Spannung in 360 V 400 V 440 V Abh ngigkeit des Drehmoments von der Spannung Grundfos Motorhandbuch 35 3 Motordrehmoment und Motorleistung Grundfos Motorhandbuch Leistungsaufnahme Leistungsaufnahme Zeit Aus den vorherigen Ausf hrungen ist ersichtlich dass 200 2 5 x i das Drehmoment und die Drehzahl und damit die Phase A Phase B Phase C Leistung mit der Wechselstromtheorie verkn pft werden kann Der Rotorstrom wird durch die an den Motor angelegte Spannung induziert wobei das dazu erforderliche Magnetfeld zum Teil durch die Spannung aufgebaut wird Die Leistungsaufnahme kann berech net werden wenn die Daten zur Spannungsversorgung des Motors bekannt sind Dies sind im Einzelnen die Spannung der den Strom mindernde Leistungsfaktor und der Wirkungsgrad Richtung Strom in Ampere 0 60 120 180 240 300 360 In Europa wird die Wellenleistung in der Regel in Drenstror Kilowatt kW und in den USA in Pferdest rke PS angegeben DieUmrechungvonPSinkWerfolgtdurch Multiplizieren e des entsprechenden in PS angegebenen Wert
262. rpro grammiert Die L ftungsbohrungen setzen sich h ufig durch Staub und Verschmutzungen allm hlich zu Um den Motor vor berhitzung zu sch tzen m ssen die Verschmutzungen deshalb regelm ig z B mit Hilfe von Druckluft entfernt werden Die L ftungs ffnungen sind h ufig durch Staub und andere Verschmutzungen ganz oder teilweise verstopft Auch wenn die Motoren vor bertemperatur gesch tzt sind sind sie immer an einem gut bel fteten Ort aufzu stellen um Sch den an der Isolierung und den Lagern zu vermeiden Je geringer die Motortemperatur w h rend des Betriebs ist desto h her ist die Lebensdauer des Motors Deahalb sollten die L fterabdeckung und K hlrippen sauber gehalten werden N N amp E Al D Er E A UJ N en ai E Feuchtigkkeit und Kondenswasserbildung Bei Motoren mit der Schutzart IP 55 deren Ablaufbohrungen verschlossen sind kann sich im Innern Kondenswasser bilden dass dann in die Motorwicklungen und Lager eindringt Deshalb muss bei diesen Motoren auch in Stillstandsphasen die Temperatur im Motor immer h her als die Umgebungstemperatur sein Eine andere M glichkeit ist den Stopfen der Ablaufbohrung zu entfernen damit das Kondenswasser abflie en kann Durch das Entfernen des Stopfens ndert sich jedoch die Schutzart des Motors von IP 55 auf IP 44 Stator mit Heizelement zur Vermeidung von Kondenswasserbildung Grundfos Motorhandbuch 225 11 Wartung Wissenswertes zu
263. rundfos Motorhandbuch 125 6 Motorschutz Funktionsprinzip eines Thermoschalters Thermistoren eingebaut in die Wicklungen Die zweite Kategorie des integrierten Motorschutzes bilden die Thermistoren oder PTC Sensoren PTC Positive Temperature Coefficient dt positiver Temperaturkoeffizient Thermistoren werden in die Motorwicklungen eingebaut und sch tzen den Motor bei Blockieren des Rotors permanenter berlast und hohen Umgebungstemperaturen Der Thermoschutz wird durch berwachen der Temperatur in den Motorwicklungen mit Hilfe von PTC Sensoren erreicht bersteigen die Temperaturen in den Wicklungen die Nennausl setemperatur erfolgt im Sensor eine schnelle Widerstands nderung im Verh ltnis zur Temperatur nderung Als Ergebnis dieser nderung unterbrechen die integrierten Relais den Steuerkreis des externen Unterbrecherkontakts Nach Abk hlen des Motors und wenn eine zul ssige Motorwicklungstemperatur wie der erreicht worden ist sinkt der Sensorwiderstand auf das Zur cksetz Niveau An diesem Punkt erfolgt auto matisch ein selbstt tiges Zur cksetzen des Moduls es sei denn das Modul ist auf manuelles Zur cksetzen eingestellt Werden die Thermistoren an den Spulenenden nach ger stet k nnen die Thermistoren nur unter TP 111 eingestuft werden Der Grund daf r ist dass die Thermistoren keinen vollst ndigen Kontakt zu den Spulenenden haben und deshalb nicht so schnell rea gieren k nnen wie ab Werk in die
264. rundschmierfrist t h 1000 10000 100000 1000000 Geschwindigkeitskennwert mm min t Grundschmierfrist ta E Geschwindigkeitskennwert K n e d mm min Kr Lagerfaktor Rillenkugellager 1 Schr gkugellager 1 6 n Lagerdrehzahl min d Mittlerer Lagerdurchmesser D d mm D Au endurchmesser des Lagers mm d Innendurchmesser des Lagers mm Korrekturfaktor Abschw chungsgrad Abschw chungswert Staub und Feuchtigkeit auf den Lager Wirkfl chen Einfluss von staubabh n gigen Belastungen und Schwingungen Erh hte Lagertemperatur mittel f 0 9 bis 0 7 hoch f 0 7 bis 0 4 sehr hoch f 0 4bis 0 1 mittel f 0 9 bis 0 7 hoch f 0 7 bis 0 4 sehr hoch f 0 4 bis 0 1 90 C f 0 9 bis 0 6 f Die angegebenen f Faktoren 105 C f 0 6 bis 0 3 gelten f r Hochtemperaturfett 120 C D r P C 0 1 bis 0 15 f 10 bis 0 7 Erh hte Last P C 0 15 bis 0 25 f 0 7 bis 0 4 P C 0 25 bis 0 35 f 0 4 bis 0 1 geringer Luftstrom f 0 7 bis 0 5 f Luftstrom durch das Lager 5 hoher Luftstrom f 0 5 bis 0 1 f Senkrechte Welle dichtungs f 0 7 bis 0 5 abh ngig P quivalente Lagerbelastung C Dynamische Lagertragzahl Dauergeschmierte Lager Der Austausch von dauergeschmierten Lagern erfolgt genauso wie der von offenen nachschmier baren Lagern Das Austauschintervall f r dauerge schmierte Lager i
265. rungsbuchstabe y H 6 3 7 1 S 16 0 18 0 Der Ausf hrungsbuchstabe gibt Aufschluss ber das f l nicht verwendet 1 18 0 20 0 Drehmoment und die Leistungsaufnahme des Motors Ri J 7 1 8 0 U 20 0 22 4 Durch den Ausf hrungsbuchstaben A B C oder D BER K 8 0 9 0 v gt 22 4 wird die Zuordnung zu den verschiedenen Kategorien Gleichung festgelegt Die meisten Motoren entsprechen der Ausf hrung A oder B Die Drehmomentkurve der Ausf hrung A hnelt wei testgehend der Drehmomentkurve von Ausf hrung B mit dem Unterschied dass der Einschaltstrom nicht begrenzt ist Bei Motoren der Ausf hrung B muss Einphasig kVA der Hersteller den Einschaltstrom seines Produktes begrenzen um zu gew hrleisten dass die Betreiber i _ Spannung Anlaufstrom V3 Dreiphasig kVA 1000 Spannung Anlaufstrom 1000 ihre Motorschutzeinrichtungen problemlos verwen H den k nnen Deshalb muss bei einem Austausch des Motors auf den 300 3 275 Ausf hrung D Ausf hrungsbuchstaben geachtet werden Denn einige Hersteller kennzeichnen ihr Produkt mit Buchstaben 5 Sa GM A E 225 die nicht dem Industriestandard entsprechen so dass SEI es zu Anlaufproblemen kommen kann E 175 E Betriebsfaktor 150 S e S S S zZ Ausf hrung B Ein Motor der f r einen Betrieb mit der auf dem 125 e S GEET E Iypenschila angegebenen Nennleistung ausgelegt ist z 100 Ee besitzt den Betriebsfaktor 1 0 Das bedeutet dass d
266. rwelle verbunden so dass sich die Welle mit dem Magnetfeld mitdreht Ist der Motor z B mit einer Pumpe verbunden beginnt diese zu f rdern Deshalb werden Wechselspannungsmotoren h ufig auch als AC Induktionsmotoren IM bezeichnet 1 Elektrische Grundlagen Induktion Magnetisches Drehfeld des Stators Stator Leiterschleife des Rotors Durch Anlegen einer Spannung an den Stator wird ein Magnetfeld erzeugt dass die Leiterschleifen des Rotors durchdringt und einen Strom im Rotor induziert Das Magnetfeld des Rotors wird durch den in den Leiterschleifen des Rotors indu zierten Stromfluss erzeugt Magnetisches Drehfeld des Stators Grundfos Motorhandbuch 13 1 Elektrische Grundlagen Funktionsprinzip Funktionsprinzip Echte AC Induktionsmotoren bestehen nicht aus Magneten sondern aus einem Rotor und Stator Die Str me in den Statorwicklungen entstehen durch Phasenspannungen die den Induktionsmotor antreiben Diese Str me erzeugen ein magnetisches Drehfeld das auch als Statorfeld bezeichnet wird Das rotierende Stator Magnetfeld wird bestimmt durch die Wicklungsstr me und die Anzahl der Phasenwicklungen Das magnetische Drehfeld bildet die Grundlage des Magnetflusses Das magnetische Drehfeld entspricht der elektrischen Spannung und der Magnetfluss dem elektrischen Strom Das magnetische Drehfeld des Stators dreht schnel ler als der Rotor in der Lage ist Strom in seinen Leiterschleifen zu ind
267. rzen und auf mangelnde oder fehlende zu Betriebsst rungen oder Ausf llen f hren Durch Wartung zur ckzuf hren sind das Aufzeichnen von Daten kann die Entwicklung zahlreicher Parameter analysiert werden M gliche Probleme k nnen so rechtzeitig aufgedeckt werden Reagierende Instandhaltung Bei dieser Instandhaltungsmethode wird der Motor erst repariert oder ausgetauscht wenn eine St rung aufgetreten ist Die reagierende Instandhaltung die auch als Ausfallinstandhaltung bezeichnet wird beinhaltet somit keine regelm ige Wartung oder berpr fungen 224 Grundfos Motorhandbuch 11 Wartung Wissenswertes zur vorbeugenden Instandhaltung Wissenswertes zur vorbeugenden Instandhaltung Unerwartete Ausf lle sind h ufig mit hohen Kosten verbunden wenn z B der gesamte Fertigungsprozess erunpros X ganz oder teilweise unterbrochen werden muss Durch eine regelm ig durchgef hrte vorbeugende Wartung kann eine St rung am Motor verhindert wer den so dass es gar nicht erst zu einem unerwarteten Produktionsausfall kommen muss Auf den folgenden Seiten werden die wichtigsten Punkte beschrieben die zu einer vorbeugenden Instandsetzung bzw Wartung geh ren Motorbel ftung Wird der Motor an einem schlecht bel fteten Ort betrieben kann die Motortemperatur so hohe Werte annehmen dass die Motorisolierung besch digt oder das Lagerfett in seiner Wirkung beeintr chtigt wer den kann In diesem Fall sind Motorausf lle vo
268. s und Volumenangabe nach der Gleichung Gewicht 1 1 Volumen g 1 1 cm7 Motoren mit Schmiervorrichtung Motoren ab der Baugr e 160 besitzen in der Regel Schmiernippel zum Schmieren der Lager auf der Antriebsseite und Nicht Antriebsseite Die Schmiernippel sind normalerweise gut sichtbar angeordnet und leicht zug nglich Das Fett gelangt dann ber Kan le zu den Lagern die die Flie richtung des Fetts vorgeben Das neue Fett wird beim Nach schmieren in das Lager gedr ckt und verdr ngt das alte Fett automatisch aus dem Lager Die Abbildung auf der rechten Seite zeigt beispielhaft wie das alte Fett automatisch aus dem Lager entfernt wird und in einen freien Bereich austritt Motoren mit Schmiervorrichtung ist eine Schmier anweisung beigef gt die z B als Aufkleber auf dem L fterdeckel angebracht ist Zudem sind die Schmier anweisungen auch in der Montage und Betriebs anleitung aufgef hrt Als Schmiermittel wird ein Hochtemperaturfett auf Lithiumbasis verwendet wie z B die Fettsorte EXXON UNIREX N3 oder Shell Alvania Grease G3 Das Grund l muss dabei folgende Viskosit t aufweisen e gr er als 50 cSt mm s bei 40 C und 8 cSt mm s bei 100 C 232 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch Flie richtung des Fetts i A Flie richtung des Fetts Aufbau der Schmiervorrichtung
269. s 315M ist die Beziehung der einzelnen Gr en zueinander in der EN 50347 definiert Es gibt jedoch keine Normen die einen Zusammenhang zwischen den Gr en f r Baugr en ab 315L definiert Verschiedene Motorhersteller verwenden jedoch die in der unten stehenden Tabelle aufgef hrten Werte Die Flansch und Wellenabmessungen ent sprechen der Norm EN 50347 Einige Pumpen haben eine Kupplung und ben tigen deshalb ein glattes Motorwellenende oder eine spezielle L nge des Wellenendes die nicht in den Normen definiert ist 1 Baugr e Baugr e 5 2 Durchmesser 4 Normen f r Wechselstrommotoren IEC 60072 und EN 50347 Abmessungen und Leistungen 140mm gt Abstand zwischen den Bohrungen 3 4 Nennleistung Flanschgr e 0 09 0 12 0 06 0 09 63 11 11 0 18 0 25 0 12 0 18 2 F FF115 FT75 71 14 14 0 37 0 55 0 25 0 37 z z FF130 FT85 80 19 19 0 75 11 0 55 0 75 0 37 8 FF165 FT100 0 55 90S 24 24 1 5 1 1 0 75 0 37 FF165 FT115 90L 24 24 22 15 11 0 55 FF165 FT115 100L 28 28 3 2 2 3 1 5 0 75 11 FF215 FT130 112M 28 28 4 4 2 2 1 5 FF215 FT130 1325 38 38 5 5 7 5 5 5 3 2 2 FF265 FT165 132M 38 7 5 4 5 5 3 FF265 FT165 160M 42 42 11 15 11 7 5 4 5 5 FF300 FT215 160L 42 42 18 5 15 11 7 5 FF300 FT215 180M 48 48 22 18 5 z z FF300 315M 65 80 132 132 90 75 FF
270. s die Anlaufzeit 0 11 Sekunden betr gt 44 Grundfos Motorhandbuch Leistung und Wirkungsgrad eta Es besteht ein direkter Zusammenhang zwischen der aus dem Netz gezogenen Leistung der vom Motor an die Pumpe ber die Welle abgegebenen Leistung und der von der Pumpen in Form des F rderstroms und der F rderh he gelieferten Leistung Dieser Zusammenhang wird h ufig durch die Begriffe elektrische Leistungsaufnahme Wellenleistung und hydraulische Leistung ausgedr ckt Die Pumpenindustrie verwendet in Verbindung mit dem Pumpenbetrieb folgende Bezeichnungen f r die drei unterschiedlichen Leistungsarten P1 kw Die elektrische Leistungsaufnahme einer Pumpe istein fach ausgedr cktdieLeistung diederPumpenmotor aus der elektrischen Spannungsquelle zieht P1 entspricht der Leistung P2 geteilt durch den Motorwirkungsgrad P2 kW Die Wellenleistung einer Pumpe ist die Leistung die der Motor an die Pumpenwelle abgibt P3 kW Pumpeneingangsleistung P2 P4 kw Die hydraulische Leistung einer Pumpe ist die Leistung die die Pumpe auf das F rdermedium bertr gt Auslegung einfach gemacht Zum Gl ck brauchen Sie keine komplexen Auslegungsberechnungen duchzuf hren wenn Sie eine Pumpe ausw hlen m ssen Denn im Rahmen der Entwicklung von Pumpen und Motoren wurden umfas sende Berechnungen und Pr fungen durchgef hrt um eine bestm gliche Grundlage f r die Pumpenauswahl zu schaffen Das Ergebnis dieser Berechungen u
271. s in der IEC 60034 8 definiert Stern Y Schaltung Durch das berbr cken der Klemmen W2 U2 und V2 und das Anschlie en des Netzkabels an die Klemmen W1 U1 und V1 erh lt man eine Stern Y Schaltung THERMOSCHUTZ GEM SS IEC TP 211 WENN DIE THERMISTOREN ZUR BERWACHUNG DER NACH DIN 44082 MIT DER NETZVERSORGUNG VERBUNDENEN PTC THERMISTOREN AN DAS VERST RKERRELAIS ANGESCHLOSSEN WERDEN l Typischer Schaltplan Phase Netz Strom I Spannung U pase Une NZ Phase Grundfos Motorhandbuch 59 4 Normen f r Wechselstrommotoren IEC 60034 9 Ger uschgrenzwerte f r elektrische Motoren Dreieck A Schaltung Durch Verbinden des einen Phasenendes mit dem Phasenanfang einer anderen Phase erh lt man eine Dreieck A Schaltung Strom I Y3 Phase letz Spannung U phase Unetz Die Drehrichtung der Motorwelle ist in IEC 60034 8 defi niert Der Drehsinn ist mit Blick auf die Welle entweder im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn DieDrehrichtungkannebenfallsandenKlemmenleisten ge ndert werden Bei einem Drehstromotor erfolgt die Drehrichtungs nderung durch Tauschen von zwei Netzadern z B L1 und L2 Bei Einphasenmotoren ist der Anschluss anhand des Schaltplans zu pr fen IEC 60034 9 Ger uschgrenzwerte f r elektrische Motoren Die zul ssigen Ger uschpegel von Elektromotoren sind in der IEC 60034 9 angegeben Der Ger uschpegel von Grundfos Motoren liegt weit unter den in der
272. s mit 7 0 746 Beispielsweise entsprechen 20 PS einer Leistung Einphasig kw V von 13 92 kW 20 0 746 14 92 Dreiphasig kW Vs v3 Umgekehrt lassen sich Angaben in kW durch Wellenleistung P Multiplizieren mit dem Faktor 1 341 ganz einfach in Einphasig kW en Mmotor PS umrechnen Beispiel 15 kW entsprechen somit Dreiphasig kw U 1 c0s amp V3 motor 20 11 PS Ge 2 Die Leistung der Grundfos Motoren f r den europ ischen und asiatischen Markt werden in kW und f r den US amerikanischen Markt in PS angegeben 36 Grundfos Motorhandbuch Praktische Anwendung Kurz zusammengefasst haben wir bisher Folgendes gelernt Die auf die Pumpe aufgebrachte Drehkraft ist ein Drehmoment und keine Leistung Die Leistung in kW oder PS ergibt sich aus dem Zusammenwirken von Drehmoment und Drehzahl und gibt an welche Arbeit ber eine bestimmte Zeitdauer geleistet werden muss Zudem haben wir den Zusammenhang zwischen Drehmoment Leistung und Drehzahl beschrieben und die Verbindung zu den elektrischen Gr en Spannung und Strom hergestellt Diese Beziehung ist bei den Grundfos Motoren einfach nachzuvollziehen Denn Grundfos Motoren sind f r dieselbe Leistung sowohl bei 50 Hz als auch bei 60 Hz ausgelegt Bei Anlegen von 60 Hz ergibt sich daraus ein Absinken des Drehmoments 60 Hz f hrt zu einem Anstieg der Umdrehungen um 20 und damit zu einem Absinken des Drehmoments um 20 W hrend viele andere Hersteller sic
273. se der Nennspannung der Baug e und Bauart des Motors sowie vom Zustand des verwende ten Isolationswerkstoffs ist So bedarf es langj hriger Erfahrung um entscheiden zu k nnen ob ein Motor einsatzbereit ist oder nicht Als allgemeiner Richtwert gilt dennoch dass der Isolationswiderstand minde stens 10 Megaohm betragen sollte Die Messung des Isolationswiderstands wird mit Hilfe eines speziellen Isolationsmessger ts durchgef hrt das f r Messungen von hochohmigen Widerst nden geeig net ist Vorgehensweise Zwischen den Windungen des Motors und der Masse wird eine Gleichspannung von 500 oder 1000 V angelegt W hrend der Messung und auch noch kurz danach f hren einige der Klemmen eine gef hrliche Spannung und D RFEN DESHALB NICHT BER HRT WERDEN Insgesamt sind drei Punkte zu beachten die auf der folgenden Seite n her erl utert werden Dies sind Isolationswiderstand Messverfahren und Bewertung 184 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch Isolationswiderstand Isolationsgrad 2 Megaohm oder weniger schlecht 2 5 Megaohm kritisch 5 10 Megaohm unnormal 10 50 Megaohm gut 50 100 Megaohm sehr gut 100 Megaohm oder mehr ausgezeichnet Widerstand zwischen den stromf hrenden Wicklungen und Masse Erdungsisolationspr fung Isolationswiderstand Der Mindestisolationswiderstand neuer gereinigter oder reparierter Wicklungen bezogen auf Masse betr gt 10 Megaohm oder mehr
274. se 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 Dez geltenden Werte 1000 2250 3500 4750 m Aufstellungsh he Das abgebildete Leistungsdiagramm zeigt die Abnahme der Leistung bei erh hter Umgebungstemperatur oder gr erer Aufstellungsh he ber NN DieserWertgibtdiemaximalzul ssigeAufstellungsh he ber NN an bei der der Motor innerhalb der Werte f r den in der Norm festgelegten Temperaturanstieg bleibt und alle auf dem Typenschild aufgef hrten Leistungsdaten erbringt Ist kein Wert angegeben betr gt die maximal zul s sige Aufstellungsh he 1000 m ber NN Konstruktive Daten Schutzart Die Schutzart gibt an in welchem Umfang der Motor gegen ber der Umgebung gesch tzt ist und welches K hlverfahren angewandt wird Die Angabe auf dem i Baugr e 5 Typenschild erfolgt in dem Feld IP oder ENCL N IEC100L nn Baugr e Abstand zwischen Auch die Baugr e ist eine wichtige Information die den Bohrungen auf dem Typenschild aufgef hrt ist Sie gibt Aufschluss ber bestimmte Einbauabmessungen wie z B die Anordnung und Gr e der Bohrungen im Standfu und die Wellenh he Die Baugr e ist h ufig in der Typen pagne EH bezeichnung enthalten Bei Sonderausf hrungen mit vV D C 4 8 GRUNDFOS ZA MadeinEU abweichenden Wellenabmessungen oder Bauformen ae Type MliG160L2 42FF300D IEC60034 3 Mot No300296030001 H ist die Typenbezeichnung jedoch h ufig schwer zu Th cl F B IP55 26kg TPIN Made
275. se angeordnet Diese Art der Lagerbefestigung wird bei kleinen Motoren bis Baugr e 132 verwendet Bei gr eren Motoren ab Baugr e 132 kommen in der Regel Sicherungsringe und oder Lagerdeckel zum Einsatz so dass der Au enring bei der Einleitung von Axialkr ften keine Bewegung ausf hren kann Lagereinheit mit zwei Rillenkugellagern federbelastetes Loslager auf der Nicht Antriebsseite und Festlager auf der Antriebsseite Die dritte Abbildung von oben auf der rechten Seite zeigt eine Lageranordnung mit einem Festlager auf der Antriebsseite und einem mit einem federbela steten als Loslager ausgef hrten Schr gkugellager auf der Nicht Antriebsseite das die Motorkr fte auf nimmt Damit das Schr gkugellager die Axialkr fte aufnehmen kann muss das Lager so eingebaut wer den dass die gro e Anlegefl che des Innenrings an der Wellenschulter und die gro e Anlegefl che des Au enrings an der Lageraufnahme im Geh use anliegt Lagereinheit mit federbelastetem Loslager Rillenkugellager auf der Nicht Antriebsseite und einem als Festlager ausgef hrten Schr gkugellager zur Aufnahme der Durch diese Anordnung werden die axialen Zugkr fte Motorkr fte vom Schr gkugellager aufgenommen u erer Lagerdeckel Vorspannung Sprengringe w hrend desBetriebsauf Inden meisten Anwendungen AKP werden die Lager deshalb ber Federn vorgespannt N p Im Allge
276. sgruppe I Bergwerke und Untertagebau e Explosionsgruppe Il bertagebau und andere Industrien ber Tage I Grubengas Bergbau Il A Industriebereich Die Tabelle gilt nur f r EExd Motoren Die Explosionsgruppe Il ist wiederum in 3 Untergruppen unterteilt II A II B und II C Die zus tz liche Gruppeneinteilung gilt f r EExd Motoren die einer internen Explosion standhalten die durch eine bestimmte Gasart hervorgerufen wird f r die der Motor ausgelegt ist Eine Eingruppierung in die Gasgruppe II C bedeu tet dass dieses Gas zu den explosionsgef hrlichsten Gasen geh rt In der Tabelle auf der rechten Seite sind Beispiele von verschiedenen Gasarten und ihre Einteilung in die Explosionsgruppen aufgef hrt Die Gefahr einer Gasexplosion nimmt von der Gasgruppe II A bis zur Gasgruppe II C zu Je nachdem zu welcher Gruppe das Gas geh rt ergeben sich entspre chende Anforderungen an die Pumpen und Motoren Je h her die Explosionsgefahr ist desto strenger sind die Anforderungen an das Betriebsmittel Deshalb muss jedes elektrische Betriebsmittel eine deutlich sichtbare Kennzeichnung tragen f r welche ExIplosionsgruppe es eingesetzt werden kann Ein Elektromotor der f r die Explosionsgruppe Il C zugelassen ist darf auch f r andere Explosionsgruppen verwendet werden weil UC die gef hrlichste Explosionsgruppe darstellt Grundfos Motorhandbuch 95 5 Explosionsgesch tzte Motoren ATEX Motoren Ausw
277. slegungs berechnungen wird deshalb gew hnlich die nominelle Lagerlebensdauer L verwendet L p ist die nominelle Lebensdauer in Stunden die 90 einer gr eren Anzahl gleicher Lager erreichen oder berschreiten Eine andere anerkannte M glichkeit zur Angabe der Lagerlebens dauer ist L die auch als mittlere ausfallfreie Zeit 50h bezeichnet wird L ist die Lebensdauer die mindestens 50 einer gr eren Anzahl gleicher Lager erreichen oder berschreiten Es ist jedoch zu beachten dass der Wert L nicht f nf mal so hoch ist wie der von L pr Unter normalen Betriebsbedingungen liegt die Lebensdauer L von Motorlagern im Bereich von 16 000 bis 40 000 Betriebsstunden Sowohl die Lagerlebens dauer L als auch die Fettgebrauchsdauer F k nnen dar ber entscheiden wann ein dauergeschmiertes Lager ausgetauscht werden muss Ausschlaggebend ist wel cher Wert niedriger ist Anmerkungen zur Isolierung Durch Pr fen der Motorisolierung kann ein m g licher Motorausfall vorherbestimmt werden Deshalb werden im Folgenden die am h ufigsten verwende ten Isolationspr fungen beschrieben mit denen ein sich ank ndigender Motorausfall festgestellt werden kann Dazu geh ren die Erdungsisolationspr fung die Polarisationsindexpr fung die Durchschlagspr fung und die Hochspannungspr fung 234 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch T 50 xlii x 8 ausge x x l P EE rA E
278. solationsklassen W rmeklassen und Temperaturanstiege AT sind in der Norm IEC 62114 definiert Standardm ig sind Grundfos EFF2 Motoren f r den Betrieb bei Umgebungstemperaturen bis 40 C und Grundfos EFF1 Motoren f r den Betrieb bei Umgebungstemperaturen bis 60 C ausgelegt Der maximal zul ssige Temperaturanstieg bei Nennlast und Nennspannung entspricht der Klasse B Das bedeu tet dass die Motoren relativ kalt bleiben weil der max Temperaturanstieg nur 80 K betr gt Die Temperaturgrenzwerte gelten nur f r den Betrieb in einer Installation und nur f r die auf dem Typenschild angegeben Daten bei Dauerbetrieb Bei einem Betrieb mit abweichenden Betriebsbedingungen und Versorgungsspannungen ergeben sich h here TemperaturgrenzwerteoderdieTemperaturgrenzwerte f r den Nennbetriebspunkt d rfen berschritten wer den 62 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch c 180 Maximaler Temperaturanstieg 40 Maximale Umgebungstemperatur 40 Maximale Wicklungstem peratur Tmax de Spitzen ber temperatur K Maximaler Temperatur anstieg K W EI Umgebungs temperatur C 130 Verschiedene W rmeklassen und der dazugeh rige zul ssige Temperaturanstieg bei Nennspannung und Nennlast IEC 60072 und EN 50347 Abmessungen und Leistungen Die konstruktive Gestaltung eines Motors ist durch mehrere Parameter gekennzeichnet Der wich tigste Parameter ist dabei die Baugr e
279. sprechen der auf der L fterabdeckung angebracht ist Besonders in gro en 2 poligen Motoren werden diese nur in eine Richtung zu betreibenden L fter eingesetzt um besondere Anforderungen an den Ger uschpegel zu erf llen Beispiele f r unterschiedliche Drehrichtungen zeigt die nachfolgende Tabelle Pumpentyp Drehrichtung CR Pumpen CW Hochdruckpumpen CCW TP Niederdruck pumpen CW CCW pumpen CW ist die englische Abk rzung f r Clockwise d h e der Motor dreht vom Wellenende aus gesehen im Uhrzeigersinn CCW hingegen ist die englische Abk rzung f r Counterclockwise d h e der Motor dreht vom Wellenende aus gesehen gegen den Uhrzeigersinn 200 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch GrunpFos 7 Vor dem Einschalten des Motors pr fen ob der Motor in die richtige Richtung dreht Drehrichtung 9 Installation Klemmenkasten Klemmenkasten In derRegelistderKlemmenkasten bei horizontal instal lierten Motoren oben angeordnet Kabeleinf hrungen befindensichdannaufbeidenSeiten UmeineAnpassung an unterschiedlicheEinbauverh ltnissezuerm glichen sind jedoch auch andere Klemmenkastenpositionen m glich So sind einige Motoren z B mit oben mon tierten Klemmenk sten ausger stet die sich jeweils um 90 gedreht anbauen lassen Bei anderen Motoren hingegen ist der Klemmenkasten seitlich ange bracht Aus Sicherheitsgr nden sind nicht benutzte Kabeleinf hrungen zu verschlie en Im Hi
280. sser geworden So ist Fett heute ein sehr effektives Schmiermittel f r Lager das folgende Vorteile besitzt e Aufgrund seiner Beschaffenheit ist Fett einfacher zu handhaben als l e Fett wirkt als Dichtmittel und verhindert das Eindringen von Schmutz in das Lager e Einige Lager werden ab Werk mit einer Dauerfettf llung versehen und abgedichtet Sie ben tigen bis zu ihrem Austausch keine Wartung und steigern so den Komfort e Durch dauergeschmierte und abgedichtete Lager werden die Anzahl der Bauteile im Motor redu ziert Lagerdeckel Schmiernippel usw werden dann nicht mehr ben tigt Auf diese Weise werden Kosten gespart 228 Grundfos Motorhandbuch Verdicker Zus tze Grund l Zusammensetzung von Fett Die Fettsorten unterscheiden sich in ihrer Zusammensetzung Fette werden aus drei Bestandteilen hergestellt Grund l Verdicker und Zus tze Die Eigenschaften der Fettsorte werden haupts chlich durch das Grund l die lviskosit t den Verdicker und den Gehalt an Verdicker bestimmt Die physikalischen Eigenschaften wie z B die Konsistenz oder das Flie verhalten der Widerstand gegen ber Drehbewegungen der Tropfpunkt der Verdampfungsverlust und der Wasserauswaschverlust werden durch genormte Pr fverfahren ermittelt Die Pr fverfahren helfen die unterschiedlichen Fettsorten bez glich ihrer Eignung f r bestimmte Anwendung zu beurteilen Heute gibt es eine Vielzahl an Fettsorten auf dem Markt m
281. ssig und kosteng nstig Sie sind zudem u erst tempera turstabil d h nderungen der Umgebungstemperatur haben fast keinen Einfluss auf die Funktion Im Vergleich zu Thermoschutzsch ltern bieten magne tische Schutzschalter eine genauere Ausl sezeit In der Tabelle unten auf der rechten Seite sind die Eigenschaften der beiden Schutzschalterarten zusam mengefasst Auslegung eines Schutzschalters Motorschutzschalter werden nach der H he des Fehlerstromsausgelegt abdemsiedenStromkreisunter brechen Bei der Auswahl des Motorschutzschalters ist deshalb auf den gr tm glichen Kurzschlussstrom zu achten der in der Anwendung auftreten kann Der Motorschutzschalter muss in der Lage sein diesem Kurzschlussstrom wiederstehen zu k nnen 116 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch Ein Motorschutzschalter ist eine berstrom Schutzeinrichtung Er ffnet und schlie t einen Stromkreis automatisch bei einem vorgegebenen berstrom Danach kann der Stromkreis auto matisch oder manuell wieder ge ffnet werden Eigenschaften von Thermoschutzschaltern und magnetischen Schutzschaltern Thermisch Magnetisch temperaturempfindlich temperaturunempfindlich spannungsunempfindlich spannungsempfindlich feste Zeitverz gerung mehrere Zeitverz gerungen R ckstelltaste und Schaltfunktion Schaltfunktion begrenzte Stromkreisfunktionen mehrere Stromkreisfunktionen kleine Bauform gr ere Bauform geringere Kosten h here Kosten
282. st f r die Einhaltung der in der ATEX Richtlinie definierten Anforderungen verantwortlich Der Hersteller der Betriebsmittel der Betreiber und der Servicetechniker m ssen jeder f r seinen Bereich ganz bestimmte Sicherheitsvorschriften einhalten Der Hersteller Als Hersteller ist Grundfos allein daf r verantwortlich dass die von ihm produzierten Betriebsmittel die in der EU Richtlinie angef hrten Anforderungen erf llen Der Betreiber Der Betreiber der Betriebsmittel muss den Hersteller dar ber informieren welche Art von Betriebsmitteln er ben tigt Dazu geh rt z B e Ger tekategorie z B 2G e Temperatur z B 125 C e Art der Z ndschutzart z B EExe II T3 Zus tzlich darf der Betreiber der Betriebsmittel das Produkt nur in den Zonen betreiben f r die das Produkt vorgesehen ist Bei der Einteilung der Zonen muss der Betreiber alle m glichen Gefahren ber cksichti gen Weiterhin muss der Betreiber durch regelm ige Wartung sicherstellen dass die Betriebsmittel in einem einwandfreien Zustand sind Ab dem 1 Juli 2003 m s sen Neuinstallationen die in der ATEX Richtlinie auf gef hrten Anforderungen erf llen Ist der Betreiber der Betriebsmittel auch gleichzeitig der Hersteller der Betriebsmittel muss er die Vorschriften beider Richtlinien einhalten Bereits bestehende Installationen m ssen die in der ATEX Richtlinie 99 92 EG aufge f hrten Anforderungen sp testens bis zum 30 Juni 2006 erf llen
283. st in der Regel doppelt so lang wie das Nachschmierintervall von offenen Lagern Die Lager sollten jedoch sp testens nach 40 000 Betriebsstunden ausgetauscht werden Austauschintervall f r dauergeschmierte Lager 2 e Nachschmierintervall von offenen Lagern HINWEIS Beim Austausch von lebensdauerge schmierten Lagern sind immer Lager zu verwenden die mit derselben Fettsorte gef llt sind Grundfos Motoren sindz B mitLagern ausger stet dieHochtemperaturfett Kl berquiet BQH 72 102 enthalten Schmierfettmenge Es ist u erst schwierig vorherzusagen wie viel Fett zur Schmierung der Lager erforderlich ist Denn die ben tigte Fettmenge h ngt von vielen Faktoren ab Dazu geh ren die Lagergr e die Geh useform der f r die Lager zur Verf gung stehende Einbauraum die Lagerdrehzahl und die verwendete Fettsorte Als Richtwert gilt dass die Lager zwischen 30 und 60 mit Fett gef llt werden sollten Gew hnlich ist die Nachschmiermenge entweder in der Schmieranweisung auf dem Typenschild oder auf einem separat am Motor angebrachten Aufkleber angegeben Ist dies nicht der Fall kann die ben tigte Schmierfettmenge mit Hilfe der folgenden Gleichung berschl gig berechnet werden G 0 005 D B G Schmierfettmenge g D Au endurchmesser des Lagers mm B Breite des Lagers mm Dabei ist jedoch zu beachten dass die Gleichung nur einen Anhaltswert f r die zum Nachschmieren des Lagers ben tigte Fettmenge liefert
284. stattet sein Zone 22 92 Grundfos Motorhandbuch Ausw hlen der richtigen Pumpe oder des richtigen Motors Beispiel F r eine Produktionsanlage zur Zuckerherstellung soll ein Motor ausgew hlt wer den Bei der Herstellung fallen unvermeidlich Zuckerr ckst nde in Form von Staub an Um eine sichere Arbeitsumgebung ohne Explosionsgefahr zu schaffen sind einige Faktoren bei der Auswahl des Pumpenmbotors zu beachten Zuckerstaub geh rt zu den nicht leitf higen St uben Die Selbstentflammungstemperatur von Zucker ist von seiner Konzentration abh ngig e Bei als Schicht vorliegendem Zucker betr gt die Selbstentflammungstemperatur 420 C e Bei als Wolke vorliegendem Zucker betr gt die Selbstentflammungstemperatur 350 C Auswahl der Betriebsmittel Die Schutzart des Motors IP gibt Aufschluss in wel cher Zone der Motor betrieben werden darf Motoren der Schutzart IP 6X Zone 21 und Motoren der Schutzart IP 5X Zone 22 Temperaturklassen Bei der Ermittllung der zul ssigen Temperaturklasse des Motors muss die Z ndtemperatur f r die unter schiedlichen Konzentrationen von Zuckerstaub ber ck sichtigt werden e Aufgeschichteter Zuckerstaub Die Z ndtemperatur einer 5 mm dicken Schicht aus Zuckerstaub betr gt 420 C Wie bereits zuvor erw hnt muss die Nenntemperatur des Motors 75 C unter der Z ndtemperatur des Stoffes liegen Die maximal zul s sige Temperatur bevor eine Zuckerstaubschicht sic
285. sten Parameter die die Grundlage f r ein erfolgreiches Zusammenwirken von Sicherungen und berlastrelais bilden Die Zeit Strom Kurve der Sicherung muss immer unterhalb der roten Grenzkurve f r thermische Besch digungen verlaufen GNUNDFOS eh Externe Motorschutzrelais mit Zusatzfunktionen Externe Motorschutzger te mit Zusatzfunktionen sch tzen auch vor berspannung Phasenab weichungen zu viele Ein und Ausschaltungen sowie Schwingungen und erm glichen zus tzlich die berwachung der Stator und Lagertemperatur mit Hilfe eines Pt 100 des Isolationswiderstandes und der Umgebungstemperatur Zudem k nnen diese Motorschutzeinrichtungen auch die Signale eines integrierten Thermoschutzes verarbeiten Thermo schutzeinrichtungen werden jedoch erst sp ter in die sem Kapitel behandelt Die externen Motorschutzrelais sind dazu bestimmt dreiphasige Motoren gegen Einfl sse zu sch tzen die kurz oder langfristig zu Sch den an den Motoren f hren Zus tzlich zum Motorschutz bietet das externe Schutzrelais zus tzliche Funktionen die den Motor in unterschiedlichen Situationen sch tzen k nnen Ausl sen eines Alarms bevor Sch den durch eine Prozessst rung entstehen k nnen Fehlerdiagnose nach einer St rung e berpr fung des ordnungsgem en Relaisbetriebs im Rahmen einer routinem igen Wartung berwachung der Lager im Bezug auf Temperatur und Schwingungen berlastrelais k nnen ber die gesamt
286. stens 2 Minuten berstr men standhalten die das w hrend des Betriebs gem der europ ischer Normen 1 5 fache des Nennstroms betragen F r einphasige IEC 60034 1 und IEC 60038 und dreiphasige Motoren mit einer Nennspannung ber 315 kW ist kein Grenzwert f r einen zeitweise auftretenden berstrom definiert B Zone B au erhalb Zone A Netzspannungen nach IEC 60038 Maximales Drehmoment 50 Hz 60 Hz Unabh ngig von der Motorbauart und dem 230V 10 z Betriebspunkt m ssen die Motoren einem 60 400 V 10 h heren Drehmoment als das Nennmoment stand 690 V 10 halten ohne abzuschalten oder die Drehzahl merk z 460 V 10 lich zu ndern Dies gilt jedoch nur bei allm hlich ansteigendem Drehmoment Gleichzeitig m ssen die Spannung und Frequenz die Nennwerte einhalten Beispiel f r den Nennspannungsbereich von m e Grundfos Motoren Pr fungen in der Fertigung Com Ser W hrend der Fertigung werden einige grundle gende Pr fungen durchgef hrt Dabei m ssen die 220 240 V 5 220 277 V 5 Sicherheitspr fungen nach gesetzlichen Vorschriften ne Ba Br ausgef hrt werden 380 415 V 5 380 480 V 5 660 690 V 5 660 690 V 5 Es gibt zwei Arten von Sicherheitspr fungen Die Hochspannungspr fung und die Erdungspr fung 52 Grundfos Motorhandbuch Hochspannungspr fung Das Ziel der Hochspannungspr fung ist zu pr fen ob die Isolierung ausreichend ist Bei der
287. stoff Ger tegruppen Ger tegruppe I 1 Untertagebau Ger tegruppe II 2 Andere Gruppen A B C d Gekapselt nach EN 50018 e Erh hte Sicherheit nach EN 50019 nA Nichtfunkend nach EN 50021 de Gekapselt mit erh hter Sicherheit des Klemmenkastens nach EN 50018 und EN 50019 Ex Explosionsschutz E Europ ische Normung G Gas D Staub Ger tekategorie 1 Zone 0 oder 20 Ger tekategorie 2 Zone 1 oder 21 Einstufung von Ger tekategorie 3 Zone 2 oder 22 eo EEx gt 2G Ger tegruppen EExd gt 2G Ger tegruppe I 1 Untertagebau Ger tegruppe II 2 Andere Gruppen A B C ExnA 3G Das Zeichen der EU f r Betriebsmittel f r den Einsatz in explosionsgef hrdeter Atmosph re Kennnummer der benannten Stelle z B 0344 KEMA verantwortlich f r die Zertifizierung des Qualit tsmanagementsystems Kennung der benannten Stelle z B KEMA verantwortlich f r die Art und den Inhalt des Niederspannungsrichtlinie 2006 95 EG Zertifikats z B O3ATEX2XXX EMV Richtlinie 2004 108 EG Maschinenrichtlinie 98 37 EG gem EN 12100 ATEX Explosionsschutzrichtlinie 94 9 EG KEMA 04TEX2139 X T125 C Beurkundete externe Oberfl chentemperatur G Gas D Staub IN Ger tekategorie 1 Zone 0 oder 20 Ger tekategorie 2 Zone 1 oder 21 Ger tekategorie 3 Zone 2 oder 22 Ger tegruppen Ger tegruppe 1 Untertagebau Ger tegruppe II 2 Andere Gruppen A B C Das Zeichen der EU f r Be
288. t Hilfe einer Tellerfeder axial vorgespannt werden Die empfohle ne Vorspannung betr gt ca 1 5 der dynamischen Nennlast des Lagers Die dynamische Belastung von Lagern wird sp ter in diesem Kapitel behandelt Axiale Lagertragf higkeit in Abh ngigkeit der Lagerluft Soll die axiale Tragf higkeit eines Rillenkugellagers etwas gesteigert werden muss die Radialluft im Betrieb nahe Null oder leicht ber Null liegen F r Motoren werden deshalb h ufig Rillenkugellager mit erh hter Radialluft C3 ausgew hlt C3 Lager sind eine Radialluftklasse h her eingestuft als CN Lager mit nor maler Radialluft In einigen F llen werden jedoch auch C4 Lager statt C3 Lager eingesetzt weil sie ein etwas gr eres Spiel als C3 Lager aufweisen 7 Motorlager Was ist beim Einbau von Lagern zu beachten Einbau eines Lagers mit elastischer Metallabdeckscheibe Spaltring BE tippendichtung Einbau eines Lagers mit elastischer Metallabdeckung Radiale Lippendichtung Grundfos Motorhandbuch 143 7 Motorlager Grundfos Motorhandbuch Was ist beim Einbau von Lagern D zu beachten Betriebsspalt Die Radialluft des Lagers w hrend des Betriebs ergibt sich aus der Anfangslagerluft der Verringerung der Radialluft beim Einbau des Lagers Presspassung und Temperaturunterschieden innerhalb des Lagers Normalerweise sollte die Temperaturdifferenz zwi schen dem Innen und Au enring nicht mehr als 10 bis 15 K betragen Ob f
289. t von den folgenden Faktoren ab e Fettsorte e Betriebstemperatur e Lagergr e e Einbausituation e Drehzahl F r die Ermittlung der Fettgebrauchsdauer F gibt es keine genormten Berechnungsverfahren Dennoch haben f hrende Lagerhersteller verschiedene Berechnungsverfahren erarbeitet dieeine Bestimmung von E erm glichen Die Fettgebrauchsdauer F liegt bei Motorlagern zwi schen 30 000 und 40 000 Betriebsstunden Welche Lebensdauerangabe L oder Fio dar ber entscheidet wann ein dauergeschmiertes Lager aus getauscht werden muss h ngt davon ab welcher der beiden Werte niedriger ist F r Motoren ab Baugr e 160 werden offene Lager eingesetzt die nachgeschmiert werden k nnen Werden die Nachschmierintervalle eingehalten ist der Wert L10h ausschlagebend daf r wann das Lager auszutauschen ist Es ist jedoch fast unm glich vorherzusagen wie lange die Lebensdauer eines bestimmten Lagers unter realen Betriebsbedingungen tats chlich ist Dennoch liefern Berechnungen n tzliche Anhaltswerte 146 Grundfos Motorhandbuch Gepr fte Lager Grundfos Motorhandbuch KT 10 ausge fallen x x x x x x x x GG XXX XK XK e Se X SS SS 5 GG SS Xx Se x x x x F 10h 50h Mittlere ausfallfreie Zeit Betriebsstunden vor einem Ausfall F on ISt ein Ma f r die Lebensdauer der Fettf llung Berechnen der Lagerlebensdauer L Die Lagerlebensdauer L kann mit Hilfe der Gleic
290. t zu Zeit ausgetauscht werden Damit die Lager jedoch nicht zu h ufig ausgestauscht werden m ssen sind die Vorgaben des Herstellers zu beachten In den folgenden Abschnitten wird die allgemei ne Vorgehensweise zum Ausbauen der Lager und Einsetzen der neuen Lager beschrieben Au erdem werden die Ma nahmen genannt die im Rahmen der Montage zu ergreifen sind um zu gew hrleisten dass die Lager ordungsgem in den Motor eingesetzt werden Ausbauen der Lager In Verbindung mit Reparatur und Wartungsarbeiten an anderen Motorbauteilen werden h ufig auch die Motorlager ausgebaut Dabei werden die Welle und das Geh use fast immer wieder verwendet Deshalb gelten auch beim Zerlegen des Motors die gleichen Reinlichkeitsanforderungen wie beim Zusammenbau Zum Ausbauen der Lager einen Abzieher verwenden Siehe Abbildung auf der rechten Seite Einsetzen neuer Lager Vor dem Einbau der neuen Lager m ssen die ande ren Motorbauteile wie z B das Geh use und die Welle sorgf ltig gereinigt werden Werden das alte Fett und Schmutzanhaftungen nicht entfernt treten Lagerger usche auf und die Lebensdauer der neuen Lager wird herabgesetzt Zum Einbauen des Lagers eine Schlagh lse auf den inneren Lagerring aufsetzen und das Lager mit leichten Hammerschl gen in seine Position auf der Welle trei ben siehe untere Abbildung auf der rechten Seite Manchmal m ssen gro e Lager erw rmt werden damit sie einfacher auf der Welle montiert we
291. te Verfahren h ufig verwendet weil die Messungen einfach durchzuf hren sind IEC 60034 5 Schutzarten von elek trischen Maschinen IP Code Die Schutzarteinteilung f r Motoren ist in der Norm IEC 60034 5 definiert Die Schutzartklasse gibt an in wie weit der Motor gegen Eindringen von Fremdk rpern und Feuchtigkeit Wasser gesch tzt ist Die Schutzart wird mit Hilfe der beiden Buchstaben IP gefolgt von zwei Ziffern angegeben Motoren der Schutzart IP 44 besitzen dabei densel ben Schutzgrad wie Motoren der Schutzart IP 55 Der Unterschied der beiden Motorausf hrungen besteht darin dass Motoren der Schutzart IP 44 mit Ablaufbohrungen ausgestattet sind ber die in das Statorgeh use eingedrungenes Wasser ablaufen kann Deshalb sind Motoren der Schutzart IP 44 besser geeig net f r Anwendungen in dampfhaltiger Umgebung als Motoren der Schutzart IP 55 Grundfos Motorhandbuch Peu Statorverluste Fei Drehfeldleistung Rotorverluste Verlustdiagramm eines Motors Erste Ziffer 0 Kein besonderer Schutz 1 Der Motor ist gegen das Eindringen von Fremdk rpern gt 55 mm und gegen ein zuf lliges gro fl chiges Ber hren inne rer aktiver Bauteile z B mit der Hand gesch tzt 2 Der Motor ist gegen das Eindringen von Fremdk rpern gt 12 mm und gegen das Ber hren innerer aktiver Bauteile mit dem Finger gesch tzt 3 Der Motor ist gegen das Eindringen von Fremdk rpern gt 2 5 mm und gegen das Ber
292. te aber auch im Fall von blockierten Rotoren ausreichend Thermoschalter eingebaut in die Wicklungen Thermoschalter k nnen auch in die Wicklungen einge baut werden siehe Abbildung auf der rechten Seite Sie arbeiten als F hler mit Stromabschaltungsfunktion in Einphasen und Drehstrommotoren Bei einphasigen Motoren bis 1 1 kW kann der Thermoschalter direkt in den Hauptstromkreis eingebaut werden wo er als Wicklungsschutz dient Klixon und Thermik sind Beispiele f r ausgef hrte Thermoschalter Sie werden auch als PTO bezeichnet PTO steht f r Protection Thermique Ouverture und bedeutet frei bersetzt Thermoschutz durch ffnen Nachtr glicher Einbau Bei einphasigen Motoren wird nur ein Thermoschalter eingesetzt Bei Drehstrommotoren werden hinge gen zwei in Reihe geschaltete Thermoschalter zwi schen den Motorphasen angeordnet Dadurch haben alle drei Phasen Kontakt zu einem Thermoschalter Thermoschalter k nnen an den Spulenenden auch nachger stet werden Dies f hrt jedoch zu einer Erh hung der Reaktionszeit Die Thermoschalter sind an ein externes berwachungssystem anzuschlie en Auf diese Weise ist der Motor gegen langsam auftre tende berlast gesch tzt Die Thermoschalter ben ti gen kein Verst rkerrelais Thermoschalter bieten KEINEN Schutz gegen blockierte Rotoren 124 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch D TZ Thermoschutz entweder mit der t Wicklung in Reihe gescha
293. ten Toleranzbandes zugesichert Das Toleranzband ist abh ngig von der angewendeten Norm IEC oder NEMA Bei der Bestimmung der Motorleistung ist deshalb hin sichtlich des zugesicherten Wirkungsgrades Vorsicht geboten Betriebsart Dieser Parameter gibt die Zeitdauer an die der Motor die auf dem Typenschild angegebenen Leistungsdaten sicher erbringen kann In vielen F llen ist der Motor per manent dazu in der Lage Dann ist auf dem Typenschild S1 oder Cont eingetragen Fehlt die Angabe auf dem Typenschild ist der Motor f r den Dauerbetrieb S1 ausgelegt Daten zur Zuverl ssigkeit W rmeklasse Die W rmeklasse INSUL CLASS beschreibt die ther mische Widerstandsf higkeit von Motorwicklungen Die Klasseneinteilung ist in einer Norm festgelegt Die W rmeklasse wird in Form eines Buchstabens angege ben wie z B B oder F Die Einteilung erfolgt danach welcher Betriebstemperatur die Wicklung ber eine vorgegebene Zeitdauer standh lt Je weiter hinten im Alphabet der Buchstabe angeordnet ist desto h her ist die thermische Widerstandsf higkeit der Wicklungen So besitzt z B eine Isolierung der W rmeklasse F bei vorgegebener Betriebstemperatur eine l ngere Lebensdauer als eine Isolierung der W rmeklasse B 9 Installation Ma nahmen bei Anlieferung Effizienzzeichen Nenndrehzahl Wirkungsgrad in Prozent 3 MOT ME 90SA2 24FF 65 C2 de O 2 1 50 kW No85807906 50 Hz
294. ter kann ver st rkt werden wenn der Leiter spiralf rmig um einen Eisenkern gewickelt wird Spule Wird der Draht spi ralf rmig aufgewickelt verdichten sich die Feldlinien jeder einzelnen Drahtwicklung zu einem einzigen Magnetfeld um die Spule Dabei gilt Je gr er die Anzahl der Windungen und je h her der Strom desto st rker das Magnetfeld Das elektrisch erzeugte Magnetfeld hat dieselben Eigenschaften wie ein nat rliches Magnetfeld Es besitzt somit auch einen Nord und S dpol Bevor der Magnetismus jedoch in allen Einzelheiten beschrieben wird sollen die Hauptkomponenten eines Elektromotors kurz vorgestellt werden der Stator und der Rotor Rotor Der Rotor ist der bewegliche Teil des Motors Er dreht sich zusammen mit der Welle bei jeder nderung des vom Stator erzeugten Magnetfelds Stator Der Stator ist der feststehende elektrische Teil des Motors Erenth lteineAnzahlanWicklungen deren Polarit t sich bei Anlegen eines Wechselstroms AC laufend ndert Auf diese Weise wird das resultierdende Magnetfeld des Stators erzeugt 1 Elektrische Grundlagen Physikalische Grundlagen Durch eine Umkehr der Stromdurchflussrichtung kann die Polarit t der Pole ge ndert werden Klemmenkasten L fter Stator Nicht Antriebsseite Antriebsseite Elektromotor Grundfos Motorhandbuch 9 1 Elektrische Grundlagen Grundfos Motorhandbuch en e Physikalische Grundlagen Rotation durch
295. tor sollte rechts vom Maximum laufen Der Grund daf r liegt in der Leistungsaufnahme Eine Erh hung der Drehzahl um 1 ber die normale Maximaldrehzahl f hrt z B zu einer Zunahme der Leistungsaufnahme um 3 Der Motor und die Pumpe m ssen zudem richtig auf einander abgestimmt sein So m ssen die Anzahl der Lauf der einer mehrstufigen Pumpe wie der CR oder der Laufraddurchmesser einer einstufigen Pumpe wie der NK NB zur Anzahl der Pole und der Nennleistung des Motors passen Der Laufraddurchmesser hat je nach Pumpentyp in etwa dieselben Auswirkungen auf den Stromverbrauch wie die Drehzahl Jedoch ist der Faktor um die Potenz 4 h her Bei einer Reduzierung des Laufraddurchmessers um 10 sinktderStromverbrauch 42 Grundfos Motorhandbuch w S gt N N N N No HM u N vo un OO wu N wu vom Nennmoment S Grundfos Motorhandbuch ge 70 Nm 22 kW D bei 3000 min Co 50 R E 25 SU 14Nm 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 a Q O u Q CH vom Nennstrom 100 0 Leistung in w A u OO OO O gt Q CH w ke CH N Q CH von der synchronen Drehzahl Nennmotorstrom in der Beschleunigungsphase 600 Anlaufstrom w wu Q Q vom Nennstrom S Nennmotorstrom 2 S Nennstrom CH 0 20 40 60 80 100 Zeit von der synchronen Drehzahl 66 der Nennleistungsaufnahme Reduzierung um 10 0 O 20 40 60 80 100 Laufraddurchmesser
296. triebsmittel f r den Einsatz in explosionsgef hrdeter Atmosph re Kennnummer der benannten Stelle z B 0344 KEMA verantwortlich f r die Zertifizierung des Qualit tsmanagementsystems Niederspannungsrichtlinie 2006 95 EG EMV Richtlinie 2004 108 EG Maschinenrichtlinie 98 37 EG gem EN 12100 ATEX Explosionsschutzrichtlinie 94 9 EG Kennung der benannten Stelle z B KEMA verantwortlich f r die Art und den Inhalt des Zertifikats z B 03ATEX2XXX Grundfos Motorhandbuch 109 Grundfos Motorhandbuch x u D H H z R E u Kg 6 Motorschutz WarumiisteiniMotorschutz erforderlich ma a e 112 Welche St rungen sind durch den Motorschutz abgedeckt uuesssssessseeeeeeenennnnnneeeneenenenn 113 Lasttrennsehalter Sicherungstrenner o eraann a a seen anne EEN 114 ElinkesSicherungent 2 eee A E EE OE Dee ne EE dest een E D E R 114 wera enaA a A E E E E E E E E E A EE 115 Ausl sezeit derSicherung e e a a e 115 Aufgabe und Funktion eines Motorschutzschalters a a 116 let ue UE EI 116 Magnetischer Sch tzschalten un ea ae ee nee een 116 AuslegungeinesSchutzschaltersmeeeg ee ae EE 116 Aufgabe und Funktiemven berlastrelais EE 117 Bezeichnung von Ausioscklassent EE 117 Verkn pfen von Sicherungen und berlastrelais 4 0 0 ee EE EE 118 Externe Motorsch tzrelaisimitZusatziun KEE HEET 119 Einstellen van externen Eer 120 Berechnungsbeispiellme en ee ae ee ee nee 120 Internet EE 122 TP K
297. trischem Strom Problem L sung Durchgebrannte Sicherung an einem Kondensatorenblock zur Blindleistungs Durchgebrannte Sicherung austauschen kompensation Ungleichm ige Belastung einer Phase Die Belastung der einen Phase gleichm iger auf den dreipha des Drehstromsystems sigen Stromkreis verteilen Ist die eingehende Spannung insbesondere bei keiner oder leichter Last im erheblichen Umfang asymmetrisch ist das Energieversorgungsunternehmen einzuschalten um das Problem zu beheben Asymmetrische Spannungsversorgung Grunds tzlich sollten Stromasymmetrien beim Betrieb von Drehstrommotoren vermieden werden Dennoch ist ein geringes Ma an Asymmetrie zul ssig wenn die Abweichung vom Durchschnittsphasenstrom unter 10 liegt Eine gr ere Stromasymmetrie als 10 verk rzt hingegen die Lebensdauer des Motors und f hrt zu einem h heren Stromverbrauch In diesem Fall muss zudem mit einer Leistungsminderung gerechnet werden Grundfos Motorhandbuch 205 9 Installation Ger uschpegel Ger uschpegel Der Schalldruckpegel einer Anlage eines Ger tes wird in Dezibel dB gemessen Als Ger usch wird eine unerw nschte Schallausbreitung bezeichnet Der Ger uschpegel kann auf folgende drei Arten gemessen werden 1 Schalldruck L Pa Druck der Schallwellen 2 Schallleistung L W Leistung der Schallaus breitung 3 Schallintensit t L Schallleistung pro m Das letzgenannte Messverfahren
298. tromasymmetrie mit sich die sehr viel gr ere Auswirkungen als die Spannungsasymmetrie hat 13 x 10 DI S 2 09 VI 0 Z 08 L lt E 2 oi 0 1 2 3 4 5 Spannungsasymmetrie Leistungsminderungskurve nach der europ ischen Norm IEC 892 9 Installation Spannungs und Frequenzschwankungen w hrend des Betriebs Zul ssige Asymmetrie Das zul ssige Ma an Asymmetrie ist von der jewei ligen Situation abh ngig Beispiel Typenschildangabe I 10 0 A nd der Motor mit yallasi betrieben und liegt die Phase gemessener Phasenstrom h chste Amperezahl der drei Adern unterhalb des auf A 106 dem Typenschild angegebenen Volllast Nennwertes B 98 kann der Motor sicher betrieben werden Aber auch c 10 2 wenn der Amperewert der einzelnen Phasen den auf dem Typenschild aufgef hrten Nennwert um nicht i _ 10 6 9 8 10 2 mehr als 10 bersteigt ist immer noch ein sicherer gemitteit 3 Betrieb m glich Es ist jedoch nicht ungew hnlich dass 10 2A Abweichung in Stromassymetrien h ufiger bei fehlender Last als unter Belastung auftreten es einer Phase emittet e 100 F r einen sicheren Betrieb sollte zudem der H chstwert a der Stromst rke den zwischen den drei Adern gemit 106 102 04 2 2 H 2 H K telten Durchschnittswert der im Betrieb unter Last 102 un 102 1005 3 3 gemessen wird nicht um mehr als 10 berschrei ten Ma nahmen bei asymmetrischer Spannung asymme
299. ts mit einem berlastrelais und Sicherungen abgesichert ist Weil das berlastrelais in einigen F llen eine berlastung des Motors nicht erkennt Hier sind einige Beispiele zusammengestellt e Beiabgedecktem Motor und langsamer Erw rmung des Motors auf eine hohe Temperatur die zu Besch digungen f hren kann e Allgemein bei hohen Umgebungstemperaturen e Wenn der externe Motorschutz auf einen zu hohen Ausl sewert eingestellt oder falsch installiert ist e Erfolgtinkurzen Zeitabst nden ein h ufiger Neustart des Motors wird der Motor durch den Anlaufstrom erw rmt und kann dadurch eventuell besch digt werden Der Schutzgrad den eine integrierte Schutzeinrichtung bietet ist in der Norm IEC 60034 11 definiert TP Kennzeichnung TP ist die Abk rzung f r Thermal Protection dt Thermoschutz DerThermoschutz kann in unterschied licher Form ausgef hrt sein Er ist gekennzeichnet durch einen TP Code TPxxx der Folgendes angibt e Art der thermischen berlast f r den der Thermoschutz vorgesehen ist 1 Ziffer e Anzahl der Niveaus und Art der Ma nahme 2 Ziffer e Kategorie des eingebauten Thermoschutzes 3 Ziffer Die gebr uchlichsten TP Kennzeichnungen in Ver bindung mit Pumpenmotoren sind TP 111 Schutz gegen langsam auftretende berlast TP 211 Schutz gegen schnell und langsam auftretende berlast 122 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch Eingebauter Thermoschatz In
300. u zahlreichen verschiedenen Motortypen f hrt Der am h ufigsten von Grundfos eingesetzte Einphasenmotor ist der Motor mit Betriebskondensator weil er am wenigsten Wartung erfordert und weil Pumpen keine hohen Anlaufmomente ben tigen Einphasenmotoren d rfen jedoch niemals im Leerlauf laufen weil bei geringer Last die Temperatur im Motor stark ansteigt und es dadurch zu Ausf llen kommen kann Deshalb sollten einphasige Motoren nicht mit einer Last unterhalb von 25 der Volllast betrieben werden 2 Einphasige Motoren Zusammenfassung v GRUNDFOS 7 Grundfos Motorhandbuch 29 Grundfos Motorhandbuch An a GER LE ue i d F gt 3 Motordrehmoment und Motorleistung MotordrehmomentundBleistunge rer E ee ee ee ee essen 32 Elia HE IER 33 WohernkommeniDrenmomentund Drehzahl r a a 35 leist ngsautnahme e n e e ee eeee 36 Praktische Anwendungen EE 37 AnlautimomentlMA Alosbrechmonen EE 38 Sattelmoment MS E 38 KlpptoementuMl ee are ee 38 NennmomentilN 38 Forge Suel OD EE 39 Konstanteileistungmn ee EE 39 Konstantes Drehmoment ner ee EE 39 VariablesiBreimomentundivaria bleileistun gpreer EES 39 Abstimmen des Motors auf die Belastung u aa re ee nee ee ne nenne ee 42 HUET 43 Schaltspieleipro Stunde ae een ae ee ee een een 44 tt uerg ned AU Tal EE 45 Auslegungieinfachtgemacht EE 45 3 Motordrehmoment und Motorleistung Motordrehmoment und leistung Motordrehmoment und leistung
301. uelle z B einelektrischer Funke Die Kombination aus diesen drei Elementen wird allgemein als Explosionsdreieck bezeichnet Damit eine explosionsf hige Atmosph re entste hen kann muss das Gemisch aus Brennstoff und Oxidationsmittel eine bestimmte Konzentration auf weisen Die Konzentration die die Explosionsgrenzen bildet ist abh ngig von dem Umgebungsdruck und dem Sauerstoffgehalt in der Luft Au erhalb dieser Explosionsgrenzen z ndet das Gemisch aus Brennstoff und Oxidattionsmittel nicht Die Gef hrdung bleibt jedoch bestehen weil das Gemisch bei nderung der Zusammensetzung wei terhin die M glichkeit zum Entz nden hat Damit sich eine explosionsf hige Atmosph re bilden kann muss zun chst eine bestimmte Konzentration eines brenn baren Stoffes vorliegen 5 Explosionsgesch tzte Motoren ATEX Motoren Was bedeutet ATEX 100 Volumen LUFTKONZENTRATION 0 Volumen UNTERE EXPLOSIONSGRENZE EXPLOSION OBERE KONZENTRATION DES BRENNBAREN STOFFES IN DER LUFT 100 Volumen 0 Volumen Grundfos Motorhandbuch EXPLOSIONSGRENZE 85 5 Explosionsgesch tzte Motoren ATEX Motoren Grundfos Motorhandbuch Was bedeutet ATEX Prinzipiell ist der Wirkmechanismus einer Explosion einfach zu beschreiben Ist die Konzentration des brennbaren Stoffes zu gering schwach angereichertes Gemisch oder zu hoch stark angereichertes Gemisch findet keine Explosion statt In diesen F llen erfolgt nu
302. uf Anlauf ber einen Spartransformator Sanftanlauf und Anlauf ber einen Frequenzumrichter 212 Grundfos Motorhandbuch vom Nennstrom Grundfos Motorhandbuch Anlaufstrom in der Beschleunigungsphase 600 Anlaufstrom vI Q oO 8 w Q CH w Q oO N Q vom Nennstrom S Motornenn 100 Q CH Nennstrom 0 20 40 60 80 10 0 von der synchronen Zeit Drehzahl Der Spitzenstrom nimmt beim Beschleunigen des Motors bis zum Erreichen der Nenndrehzahl wieder ab 10 Einschaltarten Direktanlauf Direktanlauf Wie die Bezeichnung bereits besagt bedeutet 8 ed u L2 L3 Direktanlauf dass der Motor beim Einschalten direkt mit der Spannungsversorgung verbunden ist die der Nennspannung entspricht Der Direktanlauf DOL ist geeignet wenn eine stabile Spannungsversorgung vorliegt und die Welleneinheit wie z B bei Pumpen ausreichend dimensioniert ist Vorteile Der Direktanlauf ist die einfachste kosteng n stigste und am h ufigsten verwendete Einschaltart Zudem ist bei dieser Einschaltart im Vergleich zu allen anderen Einschaltarten der Temperaturanstieg w hrend der Motoranlaufphase am geringsten Solange der Verwendung keine Auflagen des Energie versorgungsunternehmens oder der zust ndigen Beh rden entgegenstehen ist diese Einschaltart die 300 beste Wahl Inden verschiedenen L nderngelten jedoch 275 K1 Hauptsch tz MV 1 berlastr
303. uf eine korrekte Ausrichtung zu ach Ee l 60Hz 27 6 34 5 19 9A 3530 3560 min 0 9 0 89pf P N 81615728 ten Denn durch eine korrekte Ausrichtung von Motor Bearing DE NDE 7309B 62092Z Grease UNIREX N3 ESSO i p Protector type PTC 160 C Release temperature 155 C Ready temperature 145 C und Pumpe wird die Lebensdauer der Kupplung Lager After 4000h 9 ccm grease 0106 und Gleitringdichtung erheblich erh ht Die Informationen zum Nachschmieren sind in der Regel ent weder auf einem eigenen Aufkleber der auf dem L fterdeckel angebracht ist oder direkt auf dem Motortypenschild angege ben Die Ausrichtung ist zudem noch einmal abschlie end zu berpr fen wenn die Pumpe unter normalen Betriebsbedingungen ihre Betriebstemperatur erreicht hat 188 Grundfos Motorhandbuch 9 Installation Ausrichtung Richtiges Ausrichten Die beste M glichkeit eine korrekte Ausrichtung zu gew hrleisten ist die Verwendung zweier Messuhren die auf jeder Kupplungsh lfte angeordnet werden Gemessen wird dabei gleichzeitig die radiale und axiale Abweichung Durch Ablesen der Messuhren kann die Parallelabweichung und Rundlaufabweichung ermit telt werden Dazu ist die Welle um 360 zu drehen Die an der Messuhr abgelesene Abweichung darf den Wert 0 1 mm nicht bersteigen Erfahrene und ausreichend geschulte Personen k nnen die Ausrichtung auch mit Radiale Ausrichtung Rundlauf S einer F hlerlehre und einem Haarlineal berpr fen vor
304. uktionsmotoren aoov verwendeten Einschaltart wird der Anlaufstrom deutlich reduziert BeimEinschaltenundw hrendderAnlaufphase sind die Statorwicklungen in Stern Y Schaltung an die Spannungsversorgung angeschlossen Nach Erreichen der Betriebsdrehzahl werden die Wicklungen dann auf die Dreieck A Schaltung umgeschaltet Vorteile In der Regel sind Niederspannungsmotoren ber 3 kW entweder f r den Betrieb mit 400 V bei Dreieck A Schaltung oder mit 690 V bei Stern Y Schaltung ausge legt Die durch diese Bauweise gegebene Flexibilit t kann EN SOSE auch f r das Einschalten des Motors mit einer niedrigeren zen und berlastrelais Spannung genutzt werden So erm glicht die Stern e S Nauptenit K2 Dreiecksch tz Dreieck Schaltung eine Reduzierung des Anlaufstroms K3 Sternsch tz MV1 berlastrelais MV1 Schaltbild f r Stern Dreieck Anlasser auf ein Drittel im Vergleich zum Direktanlauf Sie ist damit haupts chlich f r Anwendungen mit hohen Tr gheitsmomenten geeignet bei denen die Last erst nach Erreichen der Nenndrehzahl beschleunigt wird 300 Wechsel von Y auf A Nachteile Durch die Stern Dreieck Schaltung wird jedoch auch das Anlaufmoment auf bis zu 33 reduziert Der Motor l uft in der Stern Schaltung an und beschleu nigt Danach wird auf die Dreieck Schaltung umge schaltet Diese Einschaltart kann nur in Verbindung mit vom Nennmoment Induktionsmotoren ver
305. ungen Dadurch ergibt sich f r das Drehfeld eine Zeitverz gerung die wiederum f r das Anlaufen des Motors sorgt Ein Fliehkraftschalter oder elektronischer Schalter tren nen die Anlaufwicklung sobald der Motor ca 75 seiner Nenndrehzahl erreicht Der Motor l uft dann im Normalbetrieb nach dem Funktionsprinzip eines Standard Induktionsmotors weiter 400 Wir bereits weiter oben erw hnt gelten f r die Motoren mit Widerstandshilfsphase einige Einschr nkungen Ihr Anlaufmoment ist gering und liegt meistens zwi 300 schen 50 bis 150 der Nennlast Zudem entwickelt der Motor hohe Anlaufstr me die ca 700 bis 1000 des Nennstroms betragen berm ig lange Anlaufphasen Motor mit Widerstandshilfsphase gt 200 f hren aus diesem Grund zu einer berhitzung der vom Nennmoment Anlaufwicklung und zu ihrem Ausfall Deshalb sollte dieser Motortyp nicht in Anwendungen eingesetzt werden die ein hohes Anlaufmoment erfordern 100 Motoren mit Widerstandshilfsphase sind f r einpha sige Spannungen konzipiert wodurch der Bereich der m glichen Anwendungen naturgem begrenzt ist Ihr 0 20 40 60 80 100 maximales Drehmoment im Betrieb reicht von 100 bis von der synchronen Drehzahl 250 des Nennmoments Weiterhin muss erw hnt werden dass ein Schutz vor berhitzung nur schwer zu Schaltbild und Drehmoment Drehzahlkurve realisieren ist weil es nur wenige Schutzvorrichtungen eines Motors mit Widerstandshilfsphase gibt
306. ungen Pilzbewuchs abrasive Bestandteile und mechanische Abnutzung die durch h ufige Einschaltungen verursacht wird Durch alle diese Faktoren wird die Lebensdauer der Motorisolierung verk rzt In einigen F llen wenn die Betriebsumgebung und Motorlast ausreichend bekannt sind k nnen geeig nete Ma nahmen zum Schutz der Isolierung getroffen werden um trotz u erer St rfaktoren eine ausreichende Lebensdauer des Motors zu erreichen Typische gemessene Absoluttemperaturen f r die am h u figsten vorkommenden W rmeklassen Obwohl die Grundfos Motoren in die W rmeklasse F eingestuft sind entspricht der Temperaturanstieg der W rmeklasse B Deshalb werden die in der Tabelle f r die W rmeklasse B aufgef hrten Temperaturen verwendet Grundfos Motorhandbuch 187 9 Installation Grundfos Motorhandbuch Hei e Oberfl chen Lagerschmierung Bei der Installation eines Motors sind die Intervalle zum Nachschmieren der Lager unbedingt zu beachten Ban ans Ban Set Se Sm_reinstruktion Lubrication Schmieranweisung Instructions de Instrucciones de Die Informationen zum Nachschmieren sind in der e E SE E ag eg rer or Castrol ax nie Castrol LMX ou Castrol LMX u i H tilsvarende h_j similar high tem entsprechendes iblable dealt Regel entweder auf einem ei genen Aufkleber der auf ran eg Ba mans Geen SE H lithiumbasis based grease Hochtemperaturfett et base de lithium de litio T i i Vigtig Importanti W
307. unkte zu beachten die auf der folgende Seite n her erl utert werden Dies sind Isolationswiderstand Messverfahren und Bewertung Isolationswiderstand e Der Mindestisolationswiderstand neuer gereinigter oder reparierter Wicklungen bezogen auf Masse betr gt 10 Megaohm oder mehr e Der Mindestisolationswiderstand R wird berechnet indem die Nennspannung U mit dem konstanten Wert 0 5 Megaohm kV multipliziert wird Beispiel Betr gt die Nennspannung 690 V 0 69 kV dann ergibt sich der Mindestisolationswiderstand zu 0 69 kV 0 5 Megaohm kV 0 35 Megaohm Messverfahren e Zum Messen des Mindestisolationswiderstands der Wicklung gegen Masse wird eine Spannung von 500 V DC angelegt Die Wicklungstemperatur sollte dabei 25 C 15 C betragen e Der maximale Isolationswiderstand wird ebenfalls bei einer Spannung von 500 V DC zwischen den Wicklungen und jenach Motortyp und Wirkungsgrad bei einer Betriebstemperatur von 80 120 C gemes sen 11 Wartung Wissenswertes zur vorausschauenden Instandhaltung Widerstand zwischen den stromf hrenden Wicklungen und Masse Erdungsisolationspr fung Grundfos Motorhandbuch 235 11 Wartung Grundfos Motorhandbuch 8 Wissenswertes zur vorausschauenden Instandhaltung Bewertung e Ist der Isolationswiderstand eines Motors kleiner 1000 als 10 Megaohm kann es daran liegen dass die Wicklungen feucht geworden sind und getrocknet werden m ssen e Bei Motoren mit hoher Laufl
308. urch das Drehmoment zu erzeugen Dieser Drehzahlunterschied zwischen dem Rotor und Stator Magnetfeld wird als Schlupf bezeichnet und in gemessen Schlupf ist ein wichtiger Faktor der f r die Erzeugung des Drehmoments unbedingt erforderlich ist Je h her die Last ist die ein Motor zu bew ltigen hat desto gr er ist auch der Schlupf Mit diesem Hintergundwissen wenden wir uns nun den Gleichungen zu die diesen Sachverhalt mathematisch ausdr cken Das Drehmoment eines Wechselstrom Induktionsmotors ist abh ngig von der St rke des Rotor und Statormagnetfelds sowie von der Phasenverschiebung beider Magnetfelder Der Zusammenhang wird durch folgende Gleichung aus gedr ckt Drehmoment Konstante St rke des Magnetfelds Rotorstrom Die St rke des Magnetfelds h ngt haupts chlich von der Gestaltung des Stators und des zum Bau des Stators verwendeten Werkstoffs ab Aber auch die Spannung und Frequenz spielen eine wichtige Rolle Die Beziehung zwischen Spannung und Drehmoment ist quadratisch Nimmt also die angelegte Spannung um 2 ab reduziert sich das Drehmoment um 4 nderung des Drehmoments in 10 20 3 Motordrehmoment und Motorleistung Woher kommen Drehmoment und Drehzahl Rotordrehzahl z B 1480 min N D Schlupf Kee gt Synchrone Drehzahl des e u En Stators z B 1500 min Schlupf ist ein wichtiger Faktor der f r die Erzeugung des Drenmoments unbedingt erforde
309. urch einen energieeffizienteren Motor ausgetauscht werden muss Wird die vorbeugende und vorausschauende Instandhaltung nicht in dem erforderlichem Ma e betrieben oder ist der Motor falsch ausgelegt falsch installiert oder mit Material oder Herstellungsfehlern behaftet hilft nur noch eine reagierende Instandhaltung Eine reagierende Instandhaltung ist jedoch immer eine au erplan m ige Instandhaltung die zu entsprechenden Produktionsausf llen f hrt weil der Motor durchge brannt oder anderweitig besch digt ist 250 Grundfos Motorhandbuch 11 Wartung Grundfos Motorhandbuch 251 BE THINK gt INNOVATE GRUNDFOS MANAGEMENT A S Poul Due Jensens Vej 7 DK 8850 Bjerringbro Tel 45 87 50 14 00 www grundfos com Being responsible is our foundation Thinking ahead makes it possible Innovation is the essence v GRUNDFOS 2 21 GW 031 477 2009 06 TD The name Grundfos the Grundfos logo and the payoff Be Think Innovate are registrated trademarks owned by Grundfos Management A S or Grundfos A S Denmark All rights reserved worldwide
310. us 5 EN ISO 3743 2 Schalldruckmessungen Verfahren der Genauigkeitsklasse 2 f r kleine transportable Quellen in Hallfeldern Teil 2 Verfahren f r Sonder Hallr ume S EN ISO 4871 Akustik Angabe und Nachpr fung von Ger uschemissionswerten von Maschinen und Ger ten Akustik Ger uschabstrahlung von Maschinen und Ger ten Bestimmung von EN ISO 11203 Emissions Schalldruckpegeln am Arbeitsplatz und an anderen festgelegten Orten aus dem Schallleistungspegel Die Tabelle gibt einen berblick ber die Normen die f r die Gestaltung Herstellung und den Einsatz von Elektromotoren gelten Es werden in diesem Kapitel jedoch nicht alle Normen behandelt Grundfos Motorhandbuch 49 4 Normen f r Wechselstrommotoren IEC 60034 IEC 60034 Die Normen IEC 60034 und IEC 60072 sind die beiden Hauptnormen die in Verbindung mit Elektromotoren von Bedeutung sind Deshalb folgt hier zun chst eine kurze Beschreibung welche Anforderungen in der IEC 60034 definiert sind Danach werden einige weitere wichtige Vorschriften in Verbindung mit Motoren vor gestellt Motorauslegung und Einschaltdauer Die Wahl der richtigen Motorgr e f r eine vorgege bene Anwendung kann die Betriebskosten ma geblich beeinflussen Um jedoch die richtige Motorgr e w h len zu k nnen muss die Einschaltdauer des Motors sorgf ltig ermittelt werden Die meisten Motoren laufen im Dauerbetrieb bei kon stanter Last In einigen F llen muss der Mot
311. usgef hrt wird Dazu geh ren die entsprechenden Ger te zur Vibrationspr fung Durchschlagspr fung Eisenverlustpr fung usw Aufzeichnungssysttem Das Aufzeichnungssystem der Reperaturwerkstatt zeigen lassen In das Aufzeichnungssystem werden Informationen zu allen durchgef hrten Wartungs und Reparaturarbeiten einge tragen Verfahren zum Entfernen der Isolierung Das zum Entfernen der Isolierung verwendete Verfahren erfragen z B Erw rmen Ausziehen Beim Erw rmen ist darauf zu achten wie eine gleichm ige Temperaturverteilung sicher gestellt wird wenn mehrere Motoren gleichzeitig erw rmt werden Au erdem m ssen Ma nahmen getroffen werden die die Entstehung von Flammen oder Hei punkten verhindern Messwerkzeuge Werden kalibrierte Messwerkzeuge verwendet Messen der Rundlaufgenauigkeit von Flansch und Wellenende Werden die erforderlichen Messungen nach dem Zusammenbau des Motors von der Reparaturwerkstatt durchgef hrt Allgemeine Informationen Wie hoch ist der Umsatz der Reparaturwerkstatt Welche Schulungsm glichkeiten gibt es f r die Mitarbeiter usw Allgemeines Erscheinungsbild Ist die Reparaturwerkstatt sauber und aufger umt Grundfos Motorhandbuch 245 11 Wartung Wissenswertes zur reagierenden Instandhaltung Austauschen der Lager Weil die Motorlager einem hohen Verschlei ausge setzt sind m ssen sie in der Regel von Zei
312. uzieren und damit ein Rotor Magnetfeld aufzubauen Die Magnetfelder vom Stator und Rotor erzeugen ihre Magnetfl sse die sich gegen seitig anziehen und ein Drehmoment aufbauen das den Rotor zum Drehen bringt Das Funktionsprinzip des Induktionsmotors ist in der Bildreihe auf der rechten Seite dargestellt Rotor und Stator sind somit wichtige Komponenten in einem Wechselstrom Induktionsmotor Heute werden Stator und Rotor mit Hilfe von modernen Softwareprogrammen konstruiert Auf den n chsten Seiten wird der konstruktive Aufbau des Stators und Rotors n her beschrieben 14 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch Funktionsweise Schritt 1 von 3 Magnetfluss des Stators im Vergleich zur Rotordrehzahl Rotation des Stator D Magnetflusses z B 3000 min C Der Rotor dreht langsamer als der Stator Magnetfluss oo Kl z B mit 2900 min Der rotierende Stator Magnetfluss entsteht durch das rotierende Magnetfeld des Stators das wiederum durch den Stromfluss in den unterschiedlichen Phasenwicklungen aufgebaut wird Funktionsweise Schritt 2 von 3 Erzeugen des Rotor Magnetflusses Der Rotor erkennt dass der Magnetfluss des Stators mit einer Drehzahl von 3000 min rotiert Das bedeutet 3000 2900 min 100 min Durch den Drehzahlunterschied werden Str me im Rotor induziert Diese Rotorstr me erzeugen einen Rotor Magnetfluss Der Rotor Magnetfluss rotiert mit einer
313. uziertes Anlaufmoment Sanftes Anlaufen Keine Stromst e Reduziertes Anlaufmoment Geringere Druckst e beim Anlaufen der Pumpe Reduzierung des Anlaufstroms nach Bedarf in der Regel um das 2 bis 3 fache Keine Stromst e Reduziertes Anlaufmoment Geringere Druckst e beim Anlaufen der Pumpe Teuer Reduzierung des Anlaufstroms nach Bedarf in der Regel um den Nennstrom Kann auch zur Energieeinsparung permanent f r die Spannungsversorgung des Motors eingesetzt werden 220 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch 221 Grundfos Motorhandbuch 11 Wartung Motorwartung nase ee ee ee 224 Vorbeugendeilnstandhaltung were nee nee en Sa nee ner 224 Vorausschauendelnstandhaltung ees lt r aee e ee ee seen leere essen 224 Reagierendeilnstandhaltung ee een res E OE Dee ee see ner ner OR E ee 224 Wissenswertes zur vorbeugenden Instandhaltung E 225 Motorbeluftung r ee 225 Fee eko ue Ee MENU OG 225 lose Anschlussleitungeni a ae e e a EE 226 Spann ngs und Stromasymmetrien ee e ene ee 226 Unterspann ng ndi berspanning ees en nen ee EE 226 ge 227 een eben UE 227 kagerschmierungeaeen een ee ee ee ee een rede 228 SS Un le T E E 228 Schmierstoffe EMT 229 Set Dep ll 230 BDauergeschmiertelager er ee ee ee E 231 Schmiertettmenge re EE ee leere este 231 leo Eet DH SE 232 Manuelles Nachschmieren ns een ee ee ee S E E E 233 Automatisches Nachschmieren seene eee a
314. versetzt erneut pr fen Schritt 4 Die Schrauben zur Befestigung der Pumpe und des Motors auf der Grundplatte festziehen Schritt 5 Die Ausrichtung pr fen Die Toleranz f r S betr gt 0 1 mm Ist die Ausrichtung in Ordnung weiter mit Schritt 10 190 Grundfos Motorhandbuch 9 Installation Ausrichtung Schritt 6 Den Blechstreifen zum Unterlegen zuschneiden Schritt 7 Die Blechstreifen an den erforderlichen Stellen unterlegen Schritt 8 Die Schrauben wieder festziehen Schritt 9 Die Ausrichtung noch einmal sorgf ltig pr fen Schritt 10 Die Gr e des Luftspalts S muss den Angaben in der Pumpendokumentation entsprechen Die Toleranz betr gt 0 1 mm Grundfos Motorhandbuch 191 9 Installation Fundamentaufstellung und Schwingungsd mpfung Fundamentaufstellung und Schwingungsd mpfung Um einen optimalen Betrieb zu erm glichen und Schwingungen sowie die Ger uschentwicklung auf ein Minimum zu reduzieren ist ggf eine Schwingungs d mpfung der Pumpe vorzusehen Eine Schwingungs d mpfung sollte bei Pumpen mit einer Motorleistung gr er 7 5 kW immer in Betracht gezogen werden Doch auch kleinere Motoren k nnen unerw nschte Ger usche und Schwingungen verursachen Ger usche und Schwingungen entstehen durch die Rotation von Bauteilen im Motor und der Pumpe sowie durch die Str mung in den Rohrleitungen und Armaturen Die Auswirkungen auf die Umgebung sind unterschiedlich und h ngen au
315. wendet werden die in Dreieck Schaltung an die Spannungsversorgung angeschlossen F rderlast sind 0 10 20 3040 50 60 70 80 90 100 von der synchronen Drehzahl Erfolgt die Umschaltung auf Stern Dreieck bei einer zu niedrigen Drehzahl kann es zu Stromspitzen kommen Dabei kann der Strom kurzzeitig Werte wie bei der Direkteinschaltung annehmen soot Obwohl der Zeitabschnitt sehr kurz ist verliert der Motor w hrend des Umschaltens von Stern auf Dreieck erheb lich an Drehzahl Deshalb ben tigt der Motor nach dem Umschalten zun chst h here Stromimpulse 500 Wechsel von Y auf A 400 Die beiden unteren Diagramme auf der rechten Seite zei 300 gen zwei charakteristische Eigenschaften die beim Stern 200 vom Nennstrom Dreieck Anlauf zu beachten sind Die Anlaufvorrichtung verbindet den Motor zun chst in Stern Schaltung Sch tz K1 und K3 Nach einer bestimmten Zeit die von den 0 einzelnen Anforderungen abh ngt wird der Motor auf die Dreieck Schaltung umgeschaltet d h der Sch tz K3 ffnet und der Sch tz K2 schlie t 100 0 10 20 3040 50 60 70 80 90 100 von der synchronen Drehzahl 214 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Pumpen und Motoren bei denen auf dem Typenschild als Versorgungsspannung 3 x 380 415 V A aber nicht zus tzlich 690 V Y angegeben ist k nnen trotzdem ber einen Stern Dreieck Anlasser einge schaltet werden weil die tats chlich an den Motor angelegte Spannung
316. wendung von Tellerfedern die am h ufigsten angewandte Methode zum Aufbringen einer Vorspannung Abdichtung Die konstruktive Ausf hrung der Abdichtung des Motors erfolgt entsprechend seiner IP Einstufung Ein Motor mit lebensdauergeschmierten Lagern ver f gt ber mehrere Dichtungen Eine Dichtung am Lager selbst und eine oder mehrere Dichtungen die Teil der gesamten Motorkonstruktion sind Die Lagerabdichtung kann entweder ber eine reibungs arme Metallabdeckscheibe oder eine reibungsbehaf tete ber hrende Gummidichtung erfolgen Der Spalt zwischen dem Geh use und der Welle wird in der Regel mit einer Gummidichtung abgedichtet 142 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch Tellerfeder zum Aufbringen der Vorspannung SS a Rillenkugellager mit Metallabdeckscheiben Nachsetzzeichen z B ZZ me K H 2 A wS ST Rillenkugellager mit Gummi Lippendichtung Was ist beim Einbau von Lagern zu beachten In diesem Abschnitt werden einige der wichtigsten Punkte aufgef hrt die beim Einbau von Lagern in Elektromotoren zu beachten sind Innere Axialkr fte Die Lagerkonstruktionmusseinen Bewegungsausgleich in axialer Richtung erm glichen Die Beweglichkeit in L ngsrichtung die durch innere Axialkr fte verursacht wird wird mit Hilfe eines Loslagers gew hrleistet Vorspannkraft Um Ger uschen w hrend des Betriebs entgegen zuwirken muss die Lagereinheit z B mi
317. werden h ufig von verschiedenen Herstellern gefertigt So k nnen alle Grundfos Pumpen mit einem Ex zugelassenen Motor beliebigen Typs ausger stet werden solange die von Grundfos aufgestellten beson deren Zusammenbauvorschriften beachtet werden Installation und elektrischer Anschluss Bei der Installation und dem elektrischen Anschluss sind nationale Vorschriften zu beachten Die Kabel einf hrungen m ssen f r explosionsgesch tzte Bereiche zugelassen und gegen selbstt tiges L sen gesichert sein Die Installation ist entsprechend der nationalen Ausgabe der Norm EN 60079 14 Elektrische Anlagen f r gef hrdete Bereiche durchzuf hren 104 Grundfos Motorhandbuch Grundfos Motorhandbuch Der Motor und die Pumpe werden wie bei zusammenge setzten Ger ten blich getrennt zugelassen Somit werden Motor und Pumpe als aus Baugruppen zusammengesetzte Einzelger te mit eigenen Zertifikaten angesehen 5 Explosionsgesch tzte Motoren ATEX Motoren Instandsetzung und Wartung Instandsetzung und Wartung Damit der Elektromotor immer ber einen maxi malen Explosionsschutz verf gt und eine hohe Leistung liefert sind regelm ige Wartungs und Instandsetzungsarbeiten durchzuf hren Diese Arbeiten d rfen in den meisten F llen jedoch nur durch zertifiziertes Personal ausgef hrt werden Die Vorschriften bez glichderWartungundiInstandsetzung variieren von Land zu Land und sind somit abh ngig davon in welchem Land d
318. wert K nd mm min Kr Lagerfaktor Rillen kugellager 1 Schr gkugellager 1 6 n Lagerdrehzahl min dm Mittlerer Lagerdurchmesser D d 2 mm D Au endurchmesser des Lagers mm d Innendurchmesser des Lagers mm Korrektur Abschw ch Abschw ch faktor ungsgrad ungswert mittel f 0 9 bis 0 7 Staub und Feuchtigkeit auf hoch f 0 7 bis 0 4 i den Lager Wirkfl chen 85 eb sehr hoch f 0 4bis 0 1 Einfluss von staubabh n El f 09bis0 7 f gigen Belastungen und hoch f 0 7 bis 0 4 Schwingungen sehr hoch f 0 4 bis 0 1 Erh hte Lagertemperatur 90 C f 0 9 bis 0 6 f DIE angegebenen 105 C f 0 6 bis 0 3 f Faktoren gelten f r Hochtemperaturfett 120 C f 0 3 bis 0 1 P C 0 1 bis 0 15 Kees d P C a f Erh hte Last 0 15 bis 025 f 0 7 bis 0 4 P C f 0 4bis 0 1 0 25 bis 0 35 ege geringer Luftstrom f 0 7 bis 0 5 f Luftstrom durch das Lager hoher Luftstrom f 0 5 bis 0 1 dichtungs f Senkrechte Welle i ge 8 f 0 7bis 0 5 G abh ngig s P quivalente Lagerbelastung C Dynamische Lagertragzahl u IE ab Lagersch den Die Lager sind die Komponenten im Motor die dem h chsten Verschlei ausgesetzt sind Die h ufigste Ursache f r Instandsetzungsarbeiten am Motor sind Lagerprobleme Werden die Lagersch den weiter kategorisiert wird schnell deutlich dass eine fehler hafte Schmierung der Hauptgrund f
319. wicklung 400 Motor mit Anlaufkondensator 300 vom Nennmoment N O OH 100 o 20 40 60 80 100 von der synchronen Drehzahl Schaltbild und Drehmoment Drehzahlkurve eines Motors mit Anlaufkondensator Einphasenmotoren mit Anlaufkondensator und Betriebskondensator Dieser Einphasenmotor vereint die Vorteile der ein phasigen Motoren mit Anlaufkondensator und der einphasigen Motoren mit Betriebskondensator Auch wenn ihre Herstellung etwas teurer ist als die ande rer einphasiger Motortypen sind sie die beste Wahl f r anspruchsvolle Anwendungen Genauso wie der einphasige Elektromotor mit Anlaufkondensator hat dieser Motor einen mit der Anlaufwicklung in Reihe geschalteten Anlaufkondensator Dadurch wird ein hohes Anlaufmoment erreicht Motoren mit Anlauf und Betriebskondensator hneln jedoch auch Motoren mit Betriebskondensator weil sie ebenfalls ber einen Betriebskondensator verf gen der in Reihe mit der Anlaufwicklung geschal tet wird sobald der Anlaufkondensator ber den Anlaufschalter vom Stromkreis getrennt wird Deshalb kann dieser Motor einem hohen Kippmoment oder berlastmoment standhalten Motoren mit Anlauf und Betriebskondensator k n nen f r geringere Volllast Str me und einen h heren Wirkungsgrad ausgelegt werden Einer der daraus resultierenden Vorteile ist dass der Motor im Betrieb kleinere Temperaturanstiege als andere vergleichbare Einphasenmotoren aufweist Motoren mit Anlauf
320. x xix xXx gt x xix x x Si x xix X x X O x xix X x xx X IIX X XXX X X X XO XO A XX X X 10h LA Mittlere ausfallfreie Zeit Betriebsstunden vor einem Ausfall Lon Ist die nominelle Lebensdauer in Stunden die 90 einer gr eren Anzahl gleicher Lager erreichen oder berschreiten Ss 50 si E We ausge x x er 8 xix x g fallen xix x ci xix XxX x 2 D XIX xxx O x XII XX X X X xix XxXxX X LO X XOXE E X X Fion Fon Mittlere ausfallfreie Zeit Betriebsstunden vor einem Ausfall Fon Ist ein Ma f r die Lebensdauer der Fettf llung F 10h einer gr eren Anzahl gleicher Lager nicht ausfallen Durch Pr fen der Motorisolierung kann ein sich ank ndigender Motorausfall vorherbestimmt werden ist die Fettgebrauchsdauer in Stunden bei der 90 Erdungsisolationspr fung Die Erdungsisolationspr fung ist das am ein fachsten durchzuf hrende Pr fverfahren um einen bevorstehenden Motorausfall erkennen zu k nnen Vorgehensweise Zwischen den Wicklungen des Motors und der Masse wird eine Gleichspannung von 500 oder 1000 V angelegt und der Widerstand der Isolierung gemessen Die Messung des Isolationswiderstands erfolgt mit Hilfe eines speziellen Isolationsmessger ts das f r Messungen von hochohmigen Widerst nden geeignet ist W hrend der Messung und auch noch kurz danach f hren einige der Klemmen eine gef hrliche Spannung und D RFEN DESHALB NICHT BER HRT WERDEN Insgesamt sind drei P
321. xx Is sw je je CN NA N 1 x E l KG LE lt zZ Wichtige Grenzwerte f r das Widerstands Temperaturverhalten von f r den Motorschutz einge setzte Sensoren T ar Ausl setemperatur des Thermistors Die Kurven gelten f r eine Thermistoreinheit F r den Motor PTC m ssen die Werte mit dem Faktor 3 multipliziert werden Grundfos Motorhandbuch 127 6 Motorschutz TP Kennzeichnung TP Kennzeichnung Der Motorschutz TP 211 kann nur erreicht werden wenn der PTC Sensor Kaltleiter vollst ndig mit dem Spulenende verbunden ist Bei einer Nachr stung kann nur der Schutzgrad TP 111 erzielt werden Der Motor muss vom Hersteller gepr ft und abgenommen wer den um die Kennzeichnung TP 211 tragen zu d rfen Verf gt ein Motor mit PTC Thermistoren nur ber den Schutzgrad TP 111 ist er an ein berlastrelais anzu schlie en um gegen Blockieren gesch tzt sein Anschluss Die Abbildungen auf der rechten Seite zeigen den Anschluss eines Drehstrommotors mit PTC Sensoren und Siemens Ausl seger t Um einen ausreichenden Schutz gegen schnell und langsam auftretende berlast zu erreichen wird f r Motoren mit PTC Sensor je nach Schutzgrad die nachfolgend beschriebene Anschlussweise empfohlen Motoren mit Schutzgrad TP 111 Ist der mit einem Thermistor ausgestattete Motor mit dem Schutzgrad TP 111 gekennzeichnet ist der Motor nur gegen langsam auftretende berlast gesch tzt Um den Motor auch gegen schnell auftret

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