Drehstrommotoren - Einsatz und Schutz

Bemessungsdaten

Elektromotore sind an die Arbeitsmaschine anzupassen und unter Beachtung der Betriebsart S 1...10 nach DIN EN 60 034-1, T. 1 hinsichtlich Leistung (inclusive Strom, Leistungsfaktor, Wirkungsgrad), Drehzahl und Moment (mit Anzugs- und Maximal-/Kippmoment) zu bemessen bzw. auszuwählen. Damit wird dynamische und statische Stabilität im Arbeitsbereich gewährleistet. Abweichungen von diesen Daten führen zu stärkerer Erwärmung, zum Überschreiten des Kippmomentes. Ausfälle/Stillstände sind die Folge. Die damit verbundene Erhöhung der Wicklungstemperatur, seiner Isolation reduziert die Lebensdauer (Montsinger-Regel).

Einsatzbedingungen

Diese Grenzen umfassen alle elektrischen, klimatischen, mechanischen Forderungen, die für den Motor bei Transport, Montage/Aufstellung (Schwingungen, Stöße u. ä.), Inbetriebsetzung und Betrieb (Umgebungstemperatur, Aufstellungshöhe über N.N., Feuchte, elektromagnetische Einflüsse - EMV) ohne Ausnahme einzuhalten sind. Die dsbzgl. Vorschriften enthält zusammen mit Typprüf- und Bauartennachweisen sehr detailliert seine Dokumentation. Festgelegte Abweichungen führen zum Derating.

Oftmals müssen elektrische Maschinen wenigstens kurzzeitig außergewöhnliche Verhältnisse hinsichtlich Temperatur, Wasser, mechanische Belastung (Schock, Erdbeben), Druck, Staub, Sand etc. ertragen. Beispielsweise treten in Polarregionen Temperaturschwankungen zwischen –55 Grad Celsius und +40 Grad Celsius auf. Darüber hinaus existieren gesonderte Vorschriften für ihren Explosionsschutz. Herausragen gleichfalls Brandgasmotoren, die in Tunneln, Treppenhäusern, Flughäfen, Parkhäusern Lüfter antreiben und im Brandfall bei höchsten Temperaturen befristet funktionsfähig bleiben. Erwähnenswert sind in dieser Kategorie gleichfalls Unterwasser- und Tiefseemotoren. Unter Druck gas- oder ölgefüllt dienen sie als annähernd wartungsfreier, in die Pumpe integrierter Direktmotor zur Erdgas- oder Erdölförderung selbst aus großen Tiefen.

Aus der Beanspruchung ergeben sich die Bauanforderungen an die Maschine, um in der gewählten Umgebung bestimmungsgemäß arbeiten zu können.

Schutzmaßnahmen

Verpflichtende Vorgaben fasst die Tabelle zusammen. Das Schutzziel entspricht den Forderungen an Hersteller bzw. Lieferanten. Sowohl Schutzmaßnahmen für Motoren bzw. Anlagen als auch Regeln zum Berührungsschutz des Bedienungspersonals gehören dazu. Zentrales Gütemerkmal für beide Kategorien ist die Schutzart mit der Kennung IP XY (typisch IP 2Y/4Y).

Zusätzlicher Kennbuchstabe, sofern der Berührungsschutz besser als die Ziffer 1 ist

A <em-space>handrückensicher

B <em-space>fingersicher

C <em-space>werkzeugsicher

D <em-space>drahtsicher

Kennziffer 2 (0....8/9)

Schutzqualität gegen das Eindringen von Wasser

Kennziffer 1 (0...6)

Schutzqualität gegen das Eindringen von festen Körpern

International Protection

Beschreibt die erste Kennziffer den Grad X = 0...6 hinsichtlich Berührungs- und Fremdkörperschutz, bildet die zweite Kennziffer Y = 0...9 die Sicherheit gegenüber eindringendem Wasser ab. Höhere Festigkeit drückt sich im größeren Zahlenwert aus. Zwei ergänzende Buchstaben für das Eindringen gefährlicher Teile und zusätzliche Informationen sind möglich. Industriell übliche Schutzarten beginnen bei IP 20 und enden bei IP 69.

Joachim Krause