Bestellung eines Elektromotors mit 30 kW: Schaltschrank und mechanischen Anschluss prüfen

Bei der Bestellung eines Elektromotors mit 30 kW (40 HP) ist der Motor selbst meist der unproblematischste Posten. Die Probleme zeigen sich, wenn der Motor vor Ort ankommt: Schalter und Motorschutz im Schaltschrank sind nicht für diesen Strom ausgelegt, der Kabelquerschnitt reicht nicht, für den Stern-Dreieck-Schaltschrank wären sechs Leiter nötig, aber nur ein Kabel ist verlegt, die Kupplungsnabe passt nicht auf die Welle oder der Sockel nicht zum neuen Gehäuse. Dieser Beitrag beschreibt Schritt für Schritt, welche Prüfungen auf der Seite von Schaltschrank und mechanischem Anschluss vor der Bestellung eines Industriemotors mit 30 kW durchzuführen sind und wer welche Angaben vorbereiten sollte.

Grunddaten der Modelle mit 30 kW

Bei HEM Motor wird die Leistung 30 kW mit Graugussgehäuse in drei Drehzahlen angeboten. Nachfolgend der Nennstrom als Grundlage der Berechnungen im Schaltschrank und die IEC-Baugröße als Grundlage auf der mechanischen Seite:

Alle drei Modelle sind für 400/690 V (Δ/Y) und 50 Hz ausgelegt, haben Schutzart IP55 und Isolationsklasse F. Die Modelle mit 1500 und 3000 U/min teilen sich die Baugröße 200L; das Modell mit 1000 U/min wechselt in die nächstgrößere Baugröße 225M.

Schaltschrankseite: Fragen an den Elektriker vor der Bestellung

Wird ein Motor ausgetauscht oder in eine neue Linie eingebunden, müssen die Komponenten im Schaltschrank zu den Werten vom neuen Motor passen. Die folgenden Prüfungen sollte der Elektroverantwortliche des Werks durchführen; hier geht es darum, klarzustellen, welche Fragen zu stellen sind.

Versorgung und Schaltung

• Netzspannung: Am 400-V-Netz wird der Motor in Dreieck (Δ) geschaltet. Gibt es im Werk eine 690-V-Verteilung, kommt die Sternschaltung (Y) in Betracht. Geben Sie die gemessene Spannung bei der Bestellung an.
• Anlaufverfahren: Bei 30 kW wird in vielen Werken statt des Direktanlaufs Stern-Dreieck, ein Sanftanlasser oder ein Frequenzumrichter gewählt. Welches Verfahren eingesetzt wird, hängt von der Transformatorleistung, dem Zustand der Leitung und der Anlauflast der Maschine ab.
• Anzahl der Leiter: Bei Stern-Dreieck werden die Klemmenbrücken entfernt, und sechs Enden werden einzeln in den Schaltschrank geführt. Ist in der vorhandenen Installation nur ein dreiadriges Kabel verlegt, muss ein zweites Kabel eingeplant werden.

Schutzorgane

• Motorschutzrelais oder Motorschutzschalter: Der Einstellbereich muss den Nennstrom vom neuen Motor einschließen. Bei Stern-Dreieck-Schaltung wird der Motorschutz meist nach dem Strangstrom eingestellt; dieses Detail kennt Ihr Elektriker.
• Schütz und Sicherung: Es muss bestätigt werden, dass Schütze und Sicherungen zum Anlaufstrom und zur Gebrauchskategorie passen.
• Kabelquerschnitt: Nennstrom, Kabellänge, Verlegeart und Spannungsfall werden gemeinsam berechnet. War der alte Motor kleiner, reicht das vorhandene Kabel möglicherweise nicht aus.

Wie die Schutzorgane ausgewählt werden, wird ausführlich im Beitrag zur Auswahl von Motorschutzrelais und Sicherung erläutert.

Wenn ein Umrichter eingesetzt wird

Nach den allgemeinen Angaben auf unserer Website können unsere Drehstrom-Baureihen zur Drehzahlregelung am Umrichter eingesetzt werden. Zwei Bedingungen sollten bei der Bestellung unbedingt angegeben werden: Läuft der Motor lange mit vollem Drehmoment bei niedriger Drehzahl, kann ein Fremdlüfter nötig werden; ist die Leitung zwischen Umrichter und Motor lang, wird ein dv/dt- oder Sinusfilter in Betracht gezogen. Bei einer Umrichteranwendung Drehzahlbereich und Kabellänge schon bei der Bestellung anzugeben, verhindert spätere Änderungen. Details finden Sie bei der Frage zum Frequenzumrichter.

Mechanische Seite: Anschluss und Aufstellung prüfen

Bei 30 kW lassen Masse und Drehmoment keinen Raum für mechanische Fehler. Klären Sie vor der Bestellung Folgendes:

• Baugrößencode: Vergleichen Sie den IEC-Baugrößencode auf dem Typenschild des alten Motors mit dem des neuen Modells. Der Wechsel von 200L auf 225M ändert sowohl die Achshöhe als auch den Lochabstand der Füße.
• Bauform: ob Fußausführung (B3), Flanschausführung (B5) oder Fuß-Flansch-Ausführung (B35). Die Montageoptionen werden je nach Baugröße angeboten, und das Flanschmaß wird bei der Bestellung bestätigt; eine Übersicht steht bei der Frage zu den Bauformen.
• Verbindungselement: Kupplung, Riementrieb oder Getriebe. Bohrung und Passfedernut der Kupplungs- oder Riemenscheibennabe müssen zur neuen Motorwelle passen.
• Wellenende: Bei der Baugröße 200L können die Wellenendmaße von zwei- und vierpoligen Modellen unterschiedlich sein. Gleicher Baugrößencode bedeutet nicht gleiche Welle; lesen Sie die Zeile Ihres Modells in den 2D-Maßzeichnungen nach.
• Transport und Anheben: Prüfen Sie, ob der Bereich, in dem der Motor an der Hebeöse aufgenommen und abgesetzt wird, für Kran oder Gabelstapler zugänglich ist.

Ein Anschluss außerhalb der Standard-IEC-Maße (etwa Sonderwelle, beidseitiges Wellenende, Sonderflansch, Bremsanordnung) lässt sich mit einem Standardmotor nicht abdecken. In einem solchen Fall ist ein Sondermotor nötig; fragen Sie unter Angabe von Typenschild und Maßen vom alten Motor an.

Prüftabelle vor der Bestellung

Beispiel: Motortausch an einer Brechmaschine mit 30 kW

Der folgende Ablauf ist ein angenommenes Beispiel. In einem Recyclingwerk soll der Motor einer Brechmaschine erneuert werden, die mit einem Motor von 30 kW und 1500 U/min über Riemen angetrieben wird.

• Typenschild und Baugröße: Auf dem alten Typenschild stehen 30 kW, eine Nenndrehzahl um 1475 U/min und die Baugröße 200L. Das verweist auf das Modell 200L-4.
• Schaltschrank: Der alte Motor läuft im Stern-Dreieck-Verfahren an. Wird die Brechmaschine zum Schichtende geleert und läuft leer an, kann dieses Verfahren beibehalten werden. Muss die Maschine gefüllt anlaufen, wird das Verfahren mit dem Elektroverantwortlichen neu bewertet.
• Mechanik: Die Nabe der Riemenscheibe wird mit Durchmesser und Passfeder der neuen Welle verglichen; Fußbohrungen und Spannschlittenbohrungen werden anhand der technischen Zeichnung geprüft. Da die Baugröße gleich bleibt, ändert sich der Sockel sehr wahrscheinlich nicht.
• Leistung: Selbst wenn man meint, dass die Maschine schwer läuft, wird die Leistung nicht allein wegen der Maschinenbezeichnung erhöht. Zuerst werden Anlaufverfahren, Riemenzustand und Messerwartung geprüft; bei Bedarf wird die Last gemessen.

Im selben Werk kommen für einen direkt gekuppelten schnelllaufenden Ventilator Modelle wie 200L1-2 (30 kW, 2-polig, 2960 U/min, IEC 200L) und für eine langsam drehende Trommel 225M-6 (30 kW, 6-polig, 980 U/min, IEC 225M) in Frage; für jedes werden Schaltschrank- und Mechanikprüfung gesondert durchgeführt.

Mit der Bestellung senden

• Leistung und Drehzahl (30 kW; 1000, 1500 oder 3000 U/min)
• Netzspannung, Anlaufverfahren und bei Umrichtereinsatz die Kabellänge
• Bauform und Verbindungselement (Kupplung, Riemenscheibe, Getriebe)
• Einsatzbereich und Umgebungsbedingungen
• Beim Austausch ein Foto vom Typenschild des alten Motors und gegebenenfalls die Wellenmaße

Die Optionen mit 30 kW und den aktuellen Preis jedes Modells finden Sie auf unserer Shopseite Elektromotor kaufen. Weitere Modelle für schweren Betrieb sind auf der Seite Modelle mit Graugussgehäuse aufgeführt. Um die Passung zu Ihrem vorhandenen Motor zu prüfen, senden Sie uns die Typenschilddaten; für andere Fragen erreichen Sie uns über unsere Kontaktseite.