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Beim Austausch des Ventilatormotors an einem Spannrahmen sind zwei Bedingungen entscheidend: Die Temperatur am Einbauort muss auf einem Niveau liegen, bei dem ein Standard-Elektromotor mit IP55 und Isolationsklasse F arbeiten kann, und der neue Motor muss mit derselben Drehzahl laufen wie der alte. Der Ventilator arbeitet im Inneren des Felds in heißer Luft; der Elektromotor sitzt dagegen außen auf dem Felddach oder seitlich am Feld. Sind diese beiden Bedingungen nicht erfüllt, löst auch ein leistungsstärkerer Elektromotor das Problem nicht.
Der Spannrahmen ist eine Maschine mit mehreren Feldern, die das Gewebe auf Breite hält, trocknet und fixiert. Jedes Feld hat einen oder zwei Umluftventilatoren, am Ende der Linie sitzt ein Abluftventilator. An einer einzigen Maschine können also Dutzende identische Ventilatormotoren verbaut sein; das erleichtert die Standardisierung beim Austausch, trägt aber auch einen Fehler in alle Felder.
Wo sitzt der Elektromotor am Feldventilator, und wo verläuft die Welle?
Bei den meisten Spannrahmen ist der Ventilatormotor senkrecht auf dem Felddach montiert; die Welle führt durch das isolierte Dach, und das Laufrad fördert die heiße Luft in die oberen und unteren Düsenkästen. Bei manchen Konstruktionen steht der Elektromotor horizontal an der Seitenwand. Vor dem Austausch lautet die wichtigste Frage: Sitzt das Laufrad direkt auf der Motorwelle, oder gibt es eine separat gelagerte Zwischenwelle?
- Aufbau mit Zwischenwelle: Der Elektromotor dreht die Zwischenwelle nur über eine Kupplung. Ein Standardmotor passt eher zu diesem Aufbau; es genügt, dass Baugröße, Flansch und Wellenende übereinstimmen.
- Laufrad direkt auf der Motorwelle: Die Welle ist lang genug, um die Isolierschicht zu durchdringen. Reicht die Wellenlänge eines Standardmotors dafür nicht aus, wird für diese Aufgabe ein Elektromotor mit Sonderwelle benötigt; ein solcher Motor kann außerhalb des Umfangs der Standardbaureihe im Katalog 2026 von HEM Motor liegen. Senden Sie uns das Leistungsschild und das Wellenmaß des alten Elektromotors.
Temperatur am Elektromotor: Welchen Wert sollten Sie angeben?
Die Prozesstemperatur im Feld ist nicht die Temperatur des Elektromotors. Anzugeben ist die Temperatur der Luft rund um das Motorgehäuse. Das Dach des Spannrahmens wird durch die aus dem Feld aufsteigende Wärme und durch die Abstrahlung des Brenners oder Thermalöl-Wärmetauschers aufgeheizt. Messen Sie, wenn die Maschine ihre volle Temperatur erreicht hat und einige Stunden gelaufen ist, und zwar an der Stelle, an der die Lüfterhaube des Elektromotors ansaugt.
Überschreitet der gemessene Wert die Betriebsbedingungen des Standardmotors, liegt die Lösung nicht im Elektromotor selbst, sondern in der Anordnung: Belüftung über dem Dach, Hitzeschild, den Elektromotor etwas über die Isolierfläche anheben und Ähnliches. Die Umgebungstemperatur wird bei der Bestellung angegeben; ist der Wert unklar, sollte gemessen werden, statt nur „heißes Dach“ anzugeben. Je höher die Temperatur, desto geringer die Reserve, mit der der Elektromotor seine Schildleistung sicher abgeben kann; von einem Motor gleicher Leistung ist deshalb nicht zu erwarten, dass er auf einem heißen Dach dieselbe Last trägt wie in einer kühlen Werkstatt.
Ölige Flusen: der eigentliche Störfaktor für die Kühlung am Spannrahmen
Am Spannrahmen verbinden sich vom Gewebe abgelöste Fasern mit Dämpfen aus Ausrüstungschemikalien und Spinnölen zu einem klebrigen Belag. Dieser Belag überzieht das Gitter der Lüfterhaube und die Kühlrippen des Gehäuses. Ist die Lüfterhaube zugesetzt, fördert der Eigenlüfter des Elektromotors nicht mehr genug Luft; das Gehäuse erwärmt sich, Wicklung und Lager altern schneller. Hinter vielen Ausfällen von Spannrahmen-Ventilatormotoren steckt nicht zu wenig Leistung, sondern verschmutzte Kühlwege.
- Prüfen Sie beim Austausch, wie stark Lüfterhaube und Gehäuse des alten Elektromotors verschmutzt sind, und fotografieren Sie dies.
- Wählen Sie eine Anordnung, die den Zugang zur Lüfterhaube des neuen Elektromotors nicht behindert; eine regelmäßige Reinigung muss möglich sein.
- Erneuern Sie verschlissene Felddeckel und Dichtungen an der Wellendurchführung; austretende heiße, ölige Luft trifft direkt auf den Elektromotor.
- Da das Gewebe nass einläuft, ist der Dampf in den ersten Feldern stark; prüfen Sie bei den Elektromotoren dort die Klemmenkastendichtung auf Kondensation.
Für Elektromotoren in schmutziger, heißer Umgebung ist ein Graugussgehäuse mit denselben elektrischen Werten die steifere Option; das Aluminiumgehäuse punktet bei Dachmontage mit seinem geringeren Eigengewicht.
Drehzahlbedingung: Polzahl und Umrichterfrequenz
Die Leistungsaufnahme des Ventilators ändert sich etwa mit der dritten Potenz der Drehzahl. Am Spannrahmen hat das zwei praktische Folgen:
| Änderung | Ventilatordrehzahl | Leistungsaufnahme des Ventilators (etwa) |
|---|---|---|
| Frequenz von 50 Hz auf 45 Hz senken | 90 % | 73 % |
| Frequenz von 50 Hz auf 55 Hz erhöhen | 110 % | 133 % |
| 2-poliger statt 4-poliger Elektromotor | etwa das Doppelte | etwa das Achtfache |
Die Werte in der Tabelle sind Näherungen aus den Ventilatorgesetzen. Wie man sieht, kann schon eine kleine Frequenzerhöhung den Elektromotor über seine Schildleistung bringen; ein Wechsel der Polzahl gefährdet sowohl den Motor als auch das Laufrad. Behalten Sie beim Austausch die Polzahl des alten Elektromotors bei, und bewerten Sie die Motorleistung entsprechend, falls die Umrichter der Felder auf Betrieb über 50 Hz eingestellt sind.
An Spannrahmen wird die Ventilatordrehzahl meist feldweise per Frequenzumrichter eingestellt. Unsere Drehstrom-Baureihen eignen sich für die Drehzahlregelung per Frequenzumrichter; gemäß der Erläuterung in der Frage zum Frequenzumrichter kann bei längerem Betrieb mit niedriger Drehzahl und vollem Drehmoment ein Fremdlüfter nötig sein, bei langer Leitung zwischen Umrichter und Elektromotor wird ein dv/dt- oder Sinusfilter geprüft, und diese Bedingungen sind bei der Bestellung anzugeben. Da die Ventilatorlast bei niedriger Drehzahl schnell sinkt, ist Betrieb mit vollem Drehmoment bei niedriger Drehzahl an Ventilatoren selten; auf einem heißen Dach ist jedoch zu bedenken, dass der Eigenlüfter des Elektromotors bei niedriger Drehzahl weniger Luft fördert.
Aktuelle Preise der Modelle von HEM Motor, die zu Spannrahmen-Ventilatoren passen können, finden Sie auf der Seite Elektromotor kaufen.
