Auswahl des Elektromotors für Industrieofen-Ventilatoren und Temperaturbedingungen

Auswahl des Elektromotors für Industrieofen-Ventilatoren und Temperaturbedingungen

In Trocknungs-, Back-, Lackeinbrenn- und Wärmebehandlungsöfen gehört der Ventilator, der die Heißluft umwälzt, zu den Teilen der Linie, die ununterbrochen laufen. Fällt der Elektromotor des Ventilators aus, lautet die erste Frage meist: „Reicht ein Elektromotor mit gleicher Leistung?“ Bei Ofenanwendungen gibt es jedoch ein zweites, ebenso wichtiges Thema: wie der Antrieb vor Hitze geschützt ist. In diesem Beitrag gehen wir der Reihe nach durch, worauf bei der Auswahl eines Drehstrom-Standardmotors für einen Ofenventilator zu achten ist, welche Punkte in der Verantwortung der Ventilatorkonstruktion und nicht des Elektromotors liegen und welche Angaben für die Bestellung benötigt werden.

Drehstrom-Elektromotor mit Graugussgehäuse in einer Fabrikumgebung
Der Elektromotor des Ofenventilators wird außerhalb der heißen Zone an einer Stelle mit freier Luftzufuhr angeordnet (Symbolbild).

Wo befindet sich der Elektromotor beim Ofenventilator?

Bei einem typischen Umwälzventilator sitzt das Laufrad im Ofeninneren, im Raum, in dem das heiße Gas zirkuliert; der Elektromotor steht dagegen außerhalb der Ofenwand oder -decke. Die Welle führt durch die isolierte Wand und treibt das Laufrad an. Ein Standard-Asynchronmotor wird nicht im heißen Gas angeordnet und ist für einen solchen Betrieb nicht konstruiert. Seine Aufgabe ist es, die Welle von einem Punkt außerhalb des Ofens anzutreiben, an dem er Kühlluft ansaugen kann.

Die Vorkehrungen, die verhindern, dass Wärme den Elektromotor erreicht, werden auf der Ventilatorseite gelöst:

  • Verlängerte Welle und Lagerung: Der Abstand zwischen Laufrad und Elektromotor wird durch die eigene Lagereinheit des Ventilators hergestellt. Es wird nicht erwartet, dass die Motorwelle direkt in den Ofen hineinreicht.
  • Kühlscheibe (Wärmeableiter): Eine auf der Welle montierte Rippenscheibe führt einen Teil der entlang der Welle wandernden Wärme nach außen ab.
  • Wärmesperre und Isolierung: Isolierung und Luftspalt zwischen der Anschlussplatte des Elektromotors und der Ofenwand verringern die durch Wärmeleitung übertragene Wärme.

Abmessungen und Werkstoffe dieser Teile sind Sache des Ventilatorherstellers. Als Lieferant des Elektromotors achten wir darauf, unter welchen Bedingungen sich die Anschlussfläche des Elektromotors und die ihn umgebende Luft befinden.

Die Temperatur am Elektromotor: Umgebung, Strahlung und Wärmeleitung

Auch ein außerhalb des Ofens stehender Elektromotor kann von Hitze betroffen sein. Drei Quellen sind getrennt zu betrachten:

  • Umgebungsluft: Der obere Bereich des Ofens oder ein geschlossener Dachraum kann deutlich wärmer sein als die übrige Werkhalle.
  • Strahlung: Ein Motorgehäuse nahe am heißen Ofenblech nimmt von außen Wärme auf.
  • Wärmeleitung: Welle und Anschlussplatte leiten einen Teil der Wärme von der Ofenseite zum Elektromotor; deshalb sind Kühlscheibe und Wärmesperre wichtig.

Die Standardmodelle von HEM Motor kühlen sich, indem ihr Eigenlüfter Luft von außen ansaugt. Ist die angesaugte Luft heiß, lässt auch die Kühlung nach. Deshalb wird die Umgebungstemperatur an der Einbaustelle des Elektromotors bei der Bestellung angegeben. Die Isolationsklasse F beschreibt die Temperaturklasse, der die Wicklung standhält; sie bedeutet nicht, dass der Elektromotor in jeder Umgebung betrieben werden kann. Einzelheiten zu den Kühlarten finden Sie in unserem Beitrag zur Kühlung nach IC411 und IC416.

Leistung und Drehzahl: Anlauf bei kaltem Ofen

Die Leistungsaufnahme eines Ventilators ändert sich mit der Dichte der geförderten Luft. Kalte Luft ist dichter als heiße; ein bei kaltem Ofen gestarteter Ventilator benötigt daher mehr Leistung als bei Betriebstemperatur. Ist die auf dem Typenschild oder im Datenblatt des Ventilators angegebene Leistung für die Betriebstemperatur berechnet, kann der Elektromotor beim Kaltstart überlastet werden. Erfragen Sie beim Ventilatorhersteller zwei Werte: die Wellenleistung bei Betriebstemperatur und die Wellenleistung im Betrieb mit kalter Luft. Die Leistung des Elektromotors wird nach diesen Werten festgelegt, nicht nach der Maschinenbezeichnung.

Bei der Drehzahl hängt die Entscheidung von der Auslegungsdrehzahl des Laufrads ab. Sitzt das Laufrad direkt auf der Motorwelle, bestimmt die Nenndrehzahl des Elektromotors die Laufraddrehzahl. Beim Riementrieb stellt das Riemenscheibenverhältnis die Drehzahl ein. Behalten Sie beim Austausch die Drehzahl vom alten Typenschild bei; ein Modell mit 3000 U/min anstelle eines Elektromotors mit 1500 U/min verändert Volumenstrom und Leistungsaufnahme des Ventilators erheblich.

Montage und Gehäusewahl

Bei Ofenventilatoren wird der Elektromotor meist auf eine von drei Arten angebaut: in Fußausführung (B3) auf einem Grundrahmen mit Riementrieb, mit Flansch am Ventilatorgehäuse (B5 oder Fuß-Flansch B35) oder bei Dachventilatoren vertikal mit der Welle nach unten. Die Bauformen werden je nach Baugröße angeboten; das Flanschmaß wird bei der Bestellung bestätigt. Für Wellen- und Flanschmaße nutzen Sie den technischen Produktkatalog 2026.

Das Ofenumfeld ist oft staubig und vibrationsreich, und bei Wartungsarbeiten kann der Elektromotor Stöße abbekommen. Daher werden bei Ofenventilatoren ab 5,5 kW häufig Modelle mit Graugussgehäuse gewählt. Alle Modelle haben Schutzart IP55 und Isolationsklasse F.

Preise und technische Daten finden Sie auf den Produktseiten; wählen Sie das Modell und bestellen Sie online.

Wenn eine Drehzahlregelung erforderlich ist

Bei Ofenventilatoren wird der Volumenstrom oft über einen Frequenzumrichter eingestellt. Unsere Drehstrom-Baureihen sind für die Drehzahlregelung mit Frequenzumrichter geeignet. Bei längerem Betrieb mit niedriger Drehzahl und vollem Drehmoment kann ein Fremdlüfter erforderlich sein; bei langen Kabeln zwischen Umrichter und Elektromotor wird ein dv/dt- oder Sinusfilter geprüft. Diese Bedingungen sind bei der Bestellung anzugeben. Bei einem Elektromotor, der in einer warmen Zone mit niedriger Drehzahl läuft, wird die Kühlung noch wichtiger. Einzelheiten stehen in der Frage zum Umrichterbetrieb.

Beispielszenario: Umwälzventilator eines Lacktrockenofens

Der folgende Fall ist hypothetisch. Angenommen, am Umwälzventilator auf der Decke eines Lacktrockenofens ist der alte Antrieb ausgefallen. Auf dem Typenschild stehen 5,5 kW, 1460 U/min, 400/690 V Δ/Y und Baugröße 132S. Der Elektromotor ist in Fußausführung auf einem Grundrahmen über der Ofendecke befestigt und treibt den Ventilator über Riemen an.

  • Bei gleicher Leistung, Drehzahl und Baugröße entspricht dies dem Modell 132S-4 mit Graugussgehäuse.
  • Liegt die Kaltstartleistung laut Ventilatorhersteller über 5,5 kW, wird die nächsthöhere Leistung geprüft; da sich dann auch die Baugröße ändern kann, wird der Grundrahmen kontrolliert.
  • Die Lufttemperatur im Dachraum wird bei der Bestellung angegeben; gibt es um den Elektromotor keine Luftzirkulation, wird eine Lüftungsöffnung vorgesehen.

Beispielmodelle für Ofenventilatoren

  • 132S-4 Grauguss: 5,5 kW (7,5 PS), 4-polig, 1460 U/min, IEC 132S, 400/690 V (Δ/Y), 10,7 A. Für mittelgroße Umwälzventilatoren.
  • 132S1-2 Grauguss: 5,5 kW, 2-polig, 2930 U/min, IEC 132S, 400/690 V (Δ/Y). Nur für Ventilatoren, deren Laufrad für 3000 U/min ausgelegt ist.
  • 160M-4 Grauguss: 11 kW (15 PS), 4-polig, 1465 U/min, IEC 160M, 400/690 V (Δ/Y), 20,4 A. Für den Hauptventilator großvolumiger Öfen.

Für andere Leistungen können Sie auch die Seite Elektromotoren für Ventilatoren und Absauger ansehen. Den aktuellen Preis finden Sie auf der Produktseite des jeweiligen Modells.

Was Sie uns bei der Bestellung mitteilen sollten

  • Leistung (kW/PS) und Drehzahl des Elektromotors; nach Möglichkeit die Kaltstartleistung des Ventilators
  • Bauform (Fuß, Flansch, vertikal) und ob Riementrieb oder Direktkupplung vorliegt
  • Umgebungstemperatur und Belüftung an der Einbaustelle des Elektromotors
  • Netzspannung, Anlaufverfahren, gegebenenfalls Frequenzumrichter
  • Foto des Typenschilds des alten Elektromotors

Passende Modelle und aktuelle Preise finden Sie auf der Seite Elektromotor kaufen. Wenn Sie Ersatz für Ihren vorhandenen Antrieb suchen, senden Sie uns ein Foto des Typenschilds; bei Fragen nutzen Sie unsere Kontaktseite.

HEM Motor Modelle zu diesem Artikel

Die Karten zeigen Beispielmodelle zum Thema. Der passende Motor wird nicht allein nach der Leistung gewählt: Vergleichen Sie Drehzahl, Spannung, Bauform, Wellen- und Anschlussmaße auf der Produktseite; im Zweifel senden Sie ein Foto vom Leistungsschild des vorhandenen Motors per WhatsApp.

Elektromotor 5,5 kW 1500 U/min mit Graugussgehäuse 132S-4

132S-4

5,5 kW · 1500 U/min

  • Graugussgehäuse · IEC 132S
  • 1460 U/min · IP55
  • Bauform: B3 Fußausführung; Flanschausführung (B5/B14/B35) je nach Baugröße — Bestätigung mit der Bestellung

338,10 US$ (303,36 €)

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Elektromotor 5,5 kW 3000 U/min mit Graugussgehäuse 132S1-2

132S1-2

5,5 kW · 3000 U/min

  • Graugussgehäuse · IEC 132S
  • 2930 U/min · IP55
  • Bauform: B3 Fußausführung; Flanschausführung (B5/B14/B35) je nach Baugröße — Bestätigung mit der Bestellung

334,85 US$ (300,44 €)

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Elektromotor 11 kW 1500 U/min mit Graugussgehäuse 160M-4

160M-4

11 kW · 1500 U/min

  • Graugussgehäuse · IEC 160M
  • 1465 U/min · IP55
  • Bauform: B3 Fußausführung; Flanschausführung (B5/B14/B35) je nach Baugröße — Bestätigung mit der Bestellung

562,26 US$ (504,48 €)

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