Elektromotor für Axialventilatoren

Beim Axialventilator strömt die Luft entlang der Drehachse des Propellers. Bei den meisten industriellen Axialventilatoren wird die Propellernabe direkt mit einer Passfeder auf dem Wellenende des Elektromotors befestigt; Riemen, Riemenscheiben oder eine separate Lagereinheit gibt es nicht. Durch diese Einfachheit wird der Motor zum tragenden Bauteil des Ventilators. Diese Seite behandelt den Drehstrom-Asynchronmotor, der den Axialventilator antreibt; den allgemeinen Rahmen der übrigen Ventilatorarten finden Sie auf der Seite Elektromotoren für Ventilatoren und Absauganlagen.

Welche Aufgaben der Motor übernimmt, wenn der Propeller auf der Welle sitzt

Bei einem riemengetriebenen Ventilator liefert der Motor nur das Drehmoment; die Ventilatorwelle wird von eigenen Lagern getragen. Beim direkt angetriebenen Axialventilator erfüllt der Motor drei Aufgaben zugleich:

• Er dreht den Propeller, und seine Drehzahl ist die Ventilatordrehzahl; eine nachträgliche Korrektur über das Riemenscheibenverhältnis ist nicht möglich.
• Er trägt das Gewicht des Propellers am Wellenende, direkt vor dem vorderen Lager.
• Er leitet die Reaktionskraft, die beim Fördern der Luft am Propeller entsteht, in die Lager ein.

Die Auswahl endet daher nicht bei kW und Drehzahl: Wellenende, Passfeder, Fuß- oder Flanschanschluss und Einbaulage müssen zu Propeller und Ventilatorgehäuse passen. Der Katalog enthält die Bauformen B3, B5, B14, B34 und B35 sowie je nach Baugröße die vertikalen Varianten V1, V3, V5, V6 und V15; Flansch- und Wellenmaß werden bei der Bestellung anhand der Zeichnung des Ventilatorherstellers abgeglichen und bestätigt. Zu den Anschlussarten siehe die Seiten Elektromotoren in Flanschausführung und Bauformen.

Axialschub, Lager und Wuchten des Propellers

Drückt der Propeller die Luft in eine Richtung, wird die Welle in die Gegenrichtung gedrückt. Diese Kraft besteht, solange der Ventilator läuft, und wirkt als ständige Axiallast auf eines der Lager. Ihre Richtung hängt davon ab, ob die Luft vom Motor zum Propeller oder vom Propeller zum Motor strömt; wird der Ventilator umgekehrt eingebaut, wechselt auch die lasttragende Lagerseite.

Bei senkrechtem Einbau addiert sich das Gewicht von Propeller und Rotor zu diesem Schub oder wird davon abgezogen. Die Lagertabelle im HEM-Motor-Katalog bewertet waagerechten und senkrechten Einbau in getrennten Spalten; deshalb bitten wir Sie, in der Bestellung Strömungsrichtung und Einbaulage gemeinsam anzugeben.

Der zweite Punkt ist die Wuchtung. Schon eine kleine Unwucht am fliegend gelagerten Propeller belastet das Lager bei jeder Umdrehung an derselben Stelle. Setzen die Flügel Schmutz an, verbiegt sich ein Flügel oder sind die Anstellwinkel ungleich eingestellt, nimmt die Vibration zu – und den Preis zahlt zuerst das Motorlager. Nach Reinigung und Flügeleinstellung ist die Vibration erneut zu prüfen.

Der Motor im Luftstrom: Kühlung, Staub und Feuchtigkeit

Bei Axialventilatoren mit Gehäuse sitzt der Motor meist in der Mitte des Gehäuses auf Tragstreben; die geförderte Luft streicht an seiner Außenfläche entlang. In sauberer, kühler Luft unterstützt dieser Strom die Kühlung, er bringt aber auch alles mit, was die Luft enthält:

• In staubiger Abluft setzen sich die Rippenzwischenräume und die Lüfterhaube zu, die Wärmeabfuhr wird schwächer.
• In feuchter Luft bildet sich – vor allem nach dem Abschalten des Ventilators – Kondensat im Gehäuse.
• Bei Warmluftabsaugung arbeitet der Motor in einem Luftstrom, der wärmer ist als die Umgebung.

Unsere Modelle haben Schutzart IP55 und Isolationsklasse F. Liegt die Temperatur der geförderten Luft über +40 °C, geben Sie dies bitte in der Bestellung an. Stillstandsheizung und PTC/PT100-Wicklungsfühler sind als Bestelloption erhältlich. Für Reinigung mit Druckwasser oder für Luft mit aggressiven Gasen ist der Standardmotor IP55 nicht ausgelegt; hier sind Schutzmaßnahmen des Ventilatorherstellers oder ein Sondermotor nötig – bitte in der Bestellung angeben.

Wand-, Kanal- und Kühlturmventilatoren

Axial-Wandventilator

Er sitzt in einer Wandöffnung oder auf einer Montageplatte und ist in Werkstattabluft, Lagern, Gewächshäusern und Stallungen verbreitet. Der Motor liegt waagerecht auf einem mit der Platte verbundenen Rahmen und befindet sich nahe am Außenbereich. Regen, Staub und Sonne wirken direkt auf den Motor; wichtig ist, dass die Kabeleinführung am Klemmenkasten nach unten zeigt und sich am Kabel kein Wasser sammelt.

Axial-Kanalventilator

Er arbeitet in einem zylindrischen Gehäuse wie eine Verlängerung des Kanals und findet sich in Abluftleitungen, Lackierkabinen und Etagenschächten. Um an den Motor zu gelangen, muss das Gehäuse geöffnet werden; deshalb gewinnt die Überwachung der Wicklung mit Fühlern wie PTC an Bedeutung. Zur Gebäudelüftung allgemein siehe die Seite Elektromotoren für die Lüftungstechnik.

Kühlturm- und Verflüssigerventilatoren

Große, langsam drehende Propeller laufen in waagerechter Ebene über dem Kühlturm oder dem Verflüssigerregister; der Motor arbeitet senkrecht. Bei manchen Kühltürmen ist ein Winkelgetriebe zwischengeschaltet, und der Motor liegt waagerecht. Wasserdampf, Tropfen und Außenaufstellung sind die gemeinsamen Herausforderungen. Für Gebäudesysteme bietet die Seite Elektromotoren für die HLK-Branche Orientierung.

Flügelwinkel, Drehzahl und Leistungsaufnahme

Bei vielen industriellen Axialpropellern lässt sich der Flügelwinkel an der Nabe einstellen. Je größer der Winkel, desto mehr Luft erfasst der Flügel pro Umdrehung; Volumenstrom und Wellenleistung steigen. Wird der Winkel kleiner, sinken beide gemeinsam.

In der Praxis kommen zwei Fehler häufig vor: Bei zu geringem Volumenstrom werden die Flügel weiter angestellt, ohne den Motorstrom zu prüfen – oder ein durchgebrannter Motor wird durch einen gleich starken ersetzt, ohne zu bemerken, dass der Flügelwinkel zuvor verändert wurde. Nach jeder Flügeleinstellung ist der Motorstrom mit dem Wert auf dem Leistungsschild zu vergleichen.

Für die Drehzahl gilt als Faustregel: Ändert sich die Ventilatordrehzahl, ändert sich die erforderliche Leistung etwa mit der dritten Potenz der Drehzahl; der Zusammenhang ist näherungsweise und vom Anlagenwiderstand abhängig. Zudem kann bei vielen Axialventilatoren die Leistungsaufnahme steigen, wenn der Kanal gedrosselt wird oder der Filter verstopft.

Wahl zwischen 4 und 6 Polen, Anlauf und Drehzahlregelung

Die Motordrehzahl wird zusammen mit dem Propellerdurchmesser betrachtet. Bei kleinen und mittleren Wand- und Kanalventilatoren werden häufig 4-polige Motoren (Klasse 1500 U/min) eingesetzt; mit wachsendem Durchmesser treten 6-polige Motoren (Klasse 1000 U/min) in den Vordergrund. So hat unser Modell 1,5 kW 90L-4 eine Nenndrehzahl von 1445 U/min, unser Modell 7,5 kW 160M-6 von 970 U/min. Die endgültige Entscheidung erfolgt anhand der Kennlinie des Ventilatorherstellers.

Die Massenträgheit eines großen Propellers verlängert den Hochlauf; bis zum Erreichen der vollen Drehzahl nimmt der Motor einen hohen Strom auf. Stern-Dreieck-Anlauf, Sanftanlasser oder Frequenzumrichter machen diese Phase sanfter. Ist der Motorschutz nicht auf den langen Hochlauf eingestellt, kann er beim Zuschalten des Ventilators auslösen.

Um den Volumenstrom saisonal anzupassen, eignen sich unsere Reihen für die Drehzahlregelung per Frequenzumrichter; bei längerem Betrieb mit niedriger Drehzahl und vollem Drehmoment kann ein Fremdlüfter nötig sein, bei langem Kabel kommt ein dU/dt- oder Sinusfilter in Betracht; diese Bedingungen sind in der Bestellung anzugeben. Details auf der Seite umrichtertaugliche Elektromotoren.

Hinweise zu Einbau und Bestellung nach Anwendung

Die verlinkten Modelle sind nur Beispiele; die endgültige Auswahl richtet sich nach Wellenleistung des Ventilators, Propellerdurchmesser, erforderlicher Drehzahl, Einbau und Betriebsbedingungen.

Diese Angaben benötigen wir für Ihre Motoranfrage

Nennen Sie in Ihrer Anfrage bitte: die Maschine bzw. den Ventilatortyp (Wand, Kanal, Kühlturm), Leistung (kW), Drehzahl (U/min), Netzspannung, Bauform und Wellenrichtung, Strömungsrichtung, Temperatur der geförderten Luft und Stückzahl. Ein Foto vom Typenschild des alten Motors beantwortet die meisten Fragen.

Alle Leistungs- und Drehzahlvarianten sind in unserem Elektromotoren-Shop aufgeführt; der Preis steht auf der Seite des jeweiligen Modells. Ab Lager lieferbare Modelle werden aus unserem Lager in der Türkei versandt. Wenn Sie beim Wellenende oder der Propellernabe unsicher sind, erreichen Sie uns mit einem Foto über die Seite Kontakt.

Häufig gestellte Fragen

Der Motor des Axialventilators ist durchgebrannt – passt jeder Motor mit gleicher kW-Zahl?

Leistung und Drehzahl allein reichen nicht. Wellenende, Passfeder, Flansch- oder Fußanschluss, Einbaulage und Strömungsrichtung müssen dem alten Motor entsprechen; sitzt die Propellernabe nicht exakt auf der neuen Welle, gerät die Wuchtung aus dem Gleichgewicht.

Wird der Motor überlastet, wenn ich den Flügelwinkel vergrößere?

Das ist möglich. Mit größerem Winkel steigt neben dem Volumenstrom auch die Wellenleistung. Nach der Einstellung ist der Motorstrom zu messen; er darf den Wert auf dem Leistungsschild nicht überschreiten.

Braucht ein Motor im Luftstrom eine zusätzliche Kühlung?

Bei sauberer, kühler Luft nicht; der Motor hat einen eigenen Lüfter. Wird staubige Luft oder Luft über +40 °C gefördert, geben Sie dies bitte in der Bestellung an.

Wie viele Pole hat ein Motor für Kühlturmventilatoren?

Bei großen, direkt angetriebenen Propellern werden meist 6 Pole gewählt; bei Ausführungen mit Getriebe kann das abweichen. Entschieden wird anhand der Daten des Kühlturmherstellers.

Kann ich den Motor eines Axialventilators am Frequenzumrichter betreiben?

Ja. Bedingungen wie ein langes Kabel oder langer Betrieb bei niedriger Drehzahl werden bei der Bestellung besprochen; bei Bedarf werden Filter oder Fremdlüfter ergänzt.