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Läuft der Elektromotor eines Kompressors gegen den Behälterdruck nicht an, liegt das meist nicht an seiner Leistung. Die häufigsten Ursachen sind ein defektes Entlastungs- oder Rückschlagventil, eine zu niedrige Netzspannung oder ein Phasenausfall sowie eine falsch eingestellte Stern-Dreieck-Umschaltung. Ohne Beseitigung dieser Ursachen wird auch ein größerer Elektromotor ebenso überfordert. Dieser Beitrag zeigt, welche Prüfungen vor der Bestellung eines neuen Elektromotors in welcher Reihenfolge vor Ort durchzuführen sind und welcher Befund tatsächlich einen Austausch erfordert.
Ein Kompressor ist eigentlich für den Anlauf ohne Last ausgelegt
Die große Mehrheit der Kolben- und Schraubenkompressoren ist unter der Annahme konstruiert, dass die Verdichterseite beim Einschalten des Elektromotors drucklos ist. Beim Kolbenkompressor bläst das Entlastungsventil die Luft zwischen Zylinderkopf und Rückschlagventil ab, sobald der Druckschalter den Elektromotor abschaltet. Beim Schraubenkompressor wird das Ansaugventil beim Anlauf geschlossen gehalten, und ein erneuter Anlauf wird erst freigegeben, wenn der Druck im Abscheidebehälter auf ein bestimmtes Niveau gesunken ist.
Funktioniert diese Anordnung, überwindet der Elektromotor beim Anlauf nur die Reibung und die Trägheit der rotierenden Teile. Ist sie gestört, muss der Elektromotor gegen den Behälterdruck verdichten und dabei beschleunigen. Anlauf- und Kippmoment eines Asynchronmotors reichen für diese Last nicht immer aus; der Elektromotor bleibt bei niedriger Drehzahl hängen, brummt, und der Schutz löst aus. Das Symptom „läuft unter Druck nicht an“ ist also meist kein Fehler des Elektromotors, sondern der Entlastungseinrichtung.
Prüfreihenfolge vor Ort
Die folgende Reihenfolge beginnt mit der wahrscheinlichsten und am einfachsten zu prüfenden Ursache. Elektrische Messungen sind von einer befugten Fachkraft durchzuführen.
| Nr. | Prüfung | Fehlersymptom |
|---|---|---|
| 1 | Entlastungsventil (Kolben) / Ansaugventil und Abblasventil (Schraube) | Beim Stoppen des Elektromotors kein Zischen; im Zylinderkopf oder Abscheidebehälter bleibt Druck |
| 2 | Rückschlagventil | Behälterluft entweicht ständig über die Entlastungsleitung oder strömt zum Zylinderkopf zurück |
| 3 | Spannung der drei Phasen im Anlaufmoment | Beim Anlauf bricht die Spannung deutlich ein oder eine Phase fehlt |
| 4 | Schützkontakte und Klemmverbindungen | Abgebrannter Kontakt, lose Klemme, Stromunterschied zwischen den Phasen |
| 5 | Stern-Dreieck-Umschaltzeit und Anschluss | Der Elektromotor schaltet auf Dreieck, bevor er im Stern hochgelaufen ist, oder bleibt im Stern hängen |
| 6 | Mechanische Blockade und Ölzustand | Im spannungslosen Zustand lässt sich die Welle nur schwer von Hand drehen; bei Kälte ist das Öl zu zäh |
| 7 | Der Elektromotor selbst | Niedriger Isolationswiderstand, Widerstandsunterschied zwischen den Wicklungen, Lagergeräusch |
Entlastungs- und Rückschlagventil: die häufigste Ursache
Beim Kolbenkompressor sitzt das Entlastungsventil meist am Druckschalter und bläst beim Stoppen des Elektromotors die Luft im Zylinderkopf mit einem kurzen Zischen ab. Fehlt dieses Geräusch oder dauert es sehr lange, gibt es zwei Möglichkeiten: Das Entlastungsventil ist verstopft und der Zylinderkopf bleibt unter Druck, oder das Rückschlagventil ist undicht und Behälterluft entweicht über die Entlastungsleitung. Im ersten Fall arbeitet der Elektromotor beim nächsten Anlauf gegen Druck; im zweiten Fall schaltet der Kompressor ständig ein, und die Wicklung erwärmt sich.
Beim Schraubenkompressor führt ein Ansaugventil, das beim Anlauf nicht schließt, oder ein Abblasventil, das den Abscheidebehälter nicht entleert, zum selben Ergebnis. Diese Prüfungen erfolgen nach den Anweisungen des Kompressorherstellers; ein Teiletausch ist sowohl günstiger als auch schneller als ein Austausch des Elektromotors.
Spannung, Phase und Schütz: elektrische Ursachen, die das Drehmoment senken
Das Drehmoment eines Asynchronmotors ändert sich etwa mit dem Quadrat der angelegten Spannung. Bricht die Spannung im Anlaufmoment um zehn Prozent ein, sinkt das Anlaufmoment grob um ein Fünftel. Lange Zuleitungen, zu kleine Kabelquerschnitte, ein schwacher Transformator oder andere große Verbraucher an derselben Leitung können diesen Einbruch verursachen. Gemessen wird an den Motorklemmen und im Anlaufmoment; die Leerlaufspannung führt in die Irre.
Ein Phasenausfall ist schwerwiegender. Fehlt eine Phase, kann ein Drehstrom-Elektromotor aus dem Stillstand nicht anlaufen; er brummt nur und erwärmt sich rasch. Ein abgebrannter Schützkontakt, eine ausgelöste Sicherung oder eine lose Klemme führen zu diesem Zustand. Auch Stromunterschiede zwischen den Phasen sind ein Warnsignal. Bei welchem Fehler welches Schutzorgan auslöst, erläutern wir ausführlich in unserem Beitrag zum Motorschutz.
