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Bei einem langsam laufenden Förderer ändert die Wahl zwischen einem 4-poligen und einem 6-poligen Elektromotor nichts am Drehmoment, das am Getriebeabtrieb das Band zieht; bei gleicher Leistung und gleicher Trommeldrehzahl ist das Abtriebsdrehmoment in beiden Fällen nahezu gleich. Was sich ändert, sind Getriebeübersetzung, Baugröße, Bemessungsstrom und die Passung zum vorhandenen Antrieb. Bei den meisten neuen Förderern ergibt ein 4-poliger Elektromotor mit entsprechend gewähltem Getriebe die kompaktere Lösung; ein 6-poliger Elektromotor ist dagegen sinnvoll, wenn das vorhandene Getriebe beibehalten oder die Übersetzung verkleinert werden soll.
Das Drehmoment, das das Band zieht, kommt vom Getriebeabtrieb, nicht vom Elektromotor
Beim Förderer hängt das Drehmoment an der Trommelwelle von der übertragenen Leistung und der Trommeldrehzahl ab. Ist die Trommeldrehzahl für dieselbe Bandgeschwindigkeit fest und die Motorleistung gleich, bleibt auch das Drehmoment am Getriebeabtrieb gleich; der kleine Unterschied ergibt sich nur aus dem Getriebewirkungsgrad. Das Nenndrehmoment an der Welle des 6-poligen Elektromotors ist höher, wird aber am Abtrieb nicht zum Vorteil, weil dieser Antrieb mit einem Getriebe kleinerer Übersetzung arbeitet.
Der folgende Vergleich ist ein hypothetisches Beispiel. Für ein Band mit einer Trommeldrehzahl von etwa 48 U/min werden 4 kW benötigt. Mit einem 4-poligen Elektromotor mit 1450 U/min beträgt die erforderliche Übersetzung etwa 30, mit einem 6-poligen mit 968 U/min etwa 20. In beiden Fällen liegt das theoretische Drehmoment am Getriebeabtrieb bei rund 800 Nm – dem Gegenwert von 4000 W bei 48 U/min.
| Wert (4 kW, Katalogdaten von HEM Motor) | 112M-4 (4-polig) | 132M1-6 (6-polig) |
|---|---|---|
| Nenndrehzahl | 1450 U/min | 968 U/min |
| Nenndrehmoment (Motorwelle) | 26,3 Nm | 39,5 Nm |
| IEC-Baugröße | 112M | 132M |
| Bemessungsstrom (400 V) | 7,95 A | 8,99 A |
| Erforderliche Übersetzung für 48 U/min an der Trommel (hypothetisch) | ≈ 30 | ≈ 20 |
Die Tabelle zeigt auch, dass der 6-polige Elektromotor bei gleicher Leistung eine Baugröße größer ist und einen etwas höheren Bemessungsstrom aufnimmt. Das ist bei der Auswahl von Sicherung, Thermorelais und Kabel zu berücksichtigen.
Was ändert sich auf der Getriebeseite?
Die eigentliche Auswirkung der Wahl liegt beim Getriebe. Die Folgen der beiden Ansätze lassen sich so zusammenfassen:
- Übersetzung: Mit einem 6-poligen Elektromotor wird dieselbe Trommeldrehzahl mit kleinerer Übersetzung erreicht. Bei sehr niedrigen Trommeldrehzahlen kann das eine Getriebestufe weniger oder ein kürzeres Getriebe bedeuten.
- Getriebegröße: Die Getriebegröße wird im Wesentlichen vom Abtriebsdrehmoment bestimmt. Da das Abtriebsdrehmoment in beiden Fällen gleich ist, bleibt das Getriebegehäuse oft ähnlich; die Antriebsseite ändert sich jedoch je nach Motorflansch.
- Antriebsflansch: Bei 4 kW hat der 4-polige Elektromotor die Baugröße 112M, der 6-polige 132M. Da der Getriebeantrieb nach IEC-Flansch gefertigt wird, ändern sich bei anderer Polzahl auch Antriebsflansch und Hohlwelle.
- Wirkungsgrad bei Schneckengetrieben: Bei diesem Getriebetyp sinkt der Wirkungsgrad meist mit steigender Übersetzung. Eine kleinere Übersetzung kann die Verluste etwas verringern; der genaue Wert ist der Tabelle des Getriebeherstellers zu entnehmen.
Wenn an einem bestehenden Förderer der Elektromotor getauscht wird
An einem laufenden Förderer gilt eine einfache Regel: Ändern Sie die Polzahl nicht. Das Getriebe wurde für die Drehzahl des alten Elektromotors ausgewählt. Wird statt eines 4-poligen ein 6-poliger Elektromotor eingebaut, läuft das Band um etwa ein Drittel langsamer; im umgekehrten Fall wird es schneller, und Kapazität wie Materialfluss ändern sich. Hinzu kommt, dass Flansch- und Wellenmaße womöglich nicht passen.
- Liegt die Nenndrehzahl auf dem alten Typenschild bei etwa 1400–1460 U/min, handelt es sich um einen 4-poligen, bei etwa 930–980 U/min um einen 6-poligen Elektromotor.
- Bleibt die Polzahl gleich, verändern kleine Unterschiede zwischen den Nenndrehzahlen verschiedener Hersteller die Bandgeschwindigkeit nicht merklich.
- Die Baugröße des alten Elektromotors ist mit der des neuen zu vergleichen. Eine andere Baugröße bei gleicher Leistung bedeutet anderen Flansch und andere Welle; die Maße können Sie in der Tabelle der Baugrößenmaße und in den technischen 2D-Zeichnungen vergleichen.
