Elektromotor für Schraubenkompressoren

Der Schraubenkompressor verdichtet Luft kontinuierlich mit zwei ineinandergreifenden schraubenförmigen Rotoren und ist von der Werkstatt bis zum großen Werk die wichtigste Druckluftquelle. Der Drehstrom-Asynchronmotor im Gehäuse, der die Rotoren antreibt, ist der größte Einzelverbraucher der Maschine. Diese Seite behandelt nur diesen Motor: den Drehzahlbedarf der Schraubenstufe, die unterschiedlichen Anforderungen von Riemen-, Getriebe- und Direktantrieb, die Kühlung in der Schallschutzhaube, den Unterschied zwischen fester und variabler Drehzahl sowie Hinweise zum Motortausch. Einen Vergleich mit Kolben- und Turbokompressoren finden Sie auf der übergeordneten Seite Elektromotoren für Kompressoren.

Welche Drehzahl braucht die Schraubenstufe?

Die Rotorumfangsgeschwindigkeit, bei der die Schraubenstufe effizient arbeitet, hängt von der Konstruktion des Stufenherstellers ab. Wird dieselbe Stufe mit anderer Drehzahl betrieben, ändern sich sowohl die Liefermenge als auch die aufgenommene Leistung. Beim Schraubenkompressor hat die Motordrehzahl daher für sich allein keine Aussagekraft; entscheidend ist die Drehzahl an der Antriebswelle der Stufe. Die Übertragung zwischen Motor und Stufe gleicht diese beiden Drehzahlen aneinander an.

Bei diesen überwiegend öleingespritzten Maschinen wird während der Verdichtung Öl auf die Rotoren gespritzt; es dichtet ab und führt Wärme ab. In den ersten Minuten bei kaltem Öl läuft die Stufe schwerer. Ölfreie (trockene) Schraubenstufen benötigen dagegen eine deutlich höhere Rotordrehzahl und werden in der Regel über ein Getriebe angetrieben.

Riemen, Getriebe und Direktantrieb: Was verlangen sie vom Motor?

Beim Riemenantrieb steht der Motor auf einer Spannkonsole, und das Scheibenverhältnis legt die Stufendrehzahl fest. Hersteller wechseln im selben Gehäuse für unterschiedliche Druckklassen nur die Riemenscheiben: Die Hochdruckversion läuft langsamer, die Niederdruckversion schneller. Beim Motortausch bleibt das Scheibenverhältnis erhalten, wenn ein Motor mit derselben Nenndrehzahl wie der alte gewählt wird. Die Riemenspannung erzeugt eine Querkraft am Wellenende; das Lager nahe dem Wellenende nimmt diese Kraft auf.

Beim Getriebeantrieb sitzt zwischen Motor und Stufe ein Zahnradsatz mit festem Übersetzungsverhältnis, oft im Stufengehäuse integriert. Der Motor wird hier meist mit Flansch an das Getriebegehäuse angebaut; Flansch- und Wellenendmaß sind entscheidend.

Beim Direktantrieb drehen Motor und Stufe mit gleicher Drehzahl; die elastische Kupplung dazwischen wird ausgerichtet, oder Motor und Stufe werden über eine Kupplungsglocke axial verbunden. Hier muss die Motordrehzahl der Stufendrehzahl entsprechen; deshalb sind 2-polige Motoren verbreitet.

Bei Riemenaggregaten dominiert die Fußausführung B3, bei Getriebe- und Glockenanbau die Flanschausführung B5 oder die Fuß-Flansch-Ausführung B35; B14, B34 und vertikale Bauformen sind je nach Baugröße ebenfalls erhältlich. Flanschdurchmesser und Wellenende bestätigen wir bei der Bestellung gemeinsam. Manche Kompressorhersteller verwenden nicht genormte Wellen oder Flansche; senden Sie uns in diesem Fall die Maße des alten Antriebs.

Kühlung in der Schallschutzhaube

Die meisten Schraubenkompressoren stehen in einer schallgedämmten Haube. Die Haube hält den Schall zurück, aber auch die Wärme: Motor, Ölkühler und Nachkühler arbeiten im selben geschlossenen Raum. Die Luftführung in der Haube ist meist auf die Strömung des Kühlerlüfters ausgelegt; der Eigenlüfter des Motors ist Teil dieser Strömung. Sind die Haubenfilter verstopft oder ist die Belüftung des Kompressorraums unzureichend, gehört der Motor zu den ersten Bauteilen, die heiß werden.

Das Gehäuse hat Schutzart IP55, die Wicklung Isolationsklasse F. Wer die Wicklungstemperatur in einer heißen Haube überwachen möchte, kann einen in die Wicklung eingebauten PTC-Thermistor oder ein PT100-Element als Bestelloption wählen; viele Kompressorsteuerungen haben dafür einen Eingang. Die Schicht aus Öldampf und Staub auf der Lüfterhaube sollte bei der regelmäßigen Wartung entfernt werden.

Feste oder variable Drehzahl?

Ein Schraubenkompressor mit fester Drehzahl deckt den Luftverbrauch durch Öffnen und Schließen des Ansaugventils; der Motor läuft entweder unter Last oder im Leerlauf, aber immer mit derselben Drehzahl. In Betrieben mit stark schwankendem Verbrauch im Tagesverlauf verlängern sich die Leerlaufzeiten, und der Motor nimmt Energie auf, ohne Arbeit zu leisten.

Beim drehzahlgeregelten Kompressor (VSD) passt ein Frequenzumrichter die Motordrehzahl an den Luftverbrauch an, und der Netzdruck wird in einem engen Band gehalten. Die Schraubenstufe verlangt auch bei niedriger Drehzahl ein konstantes Moment; der Motor läuft daher bei niedriger Drehzahl nahe dem Nennmoment – genau in dem Bereich, in dem die Kühlung durch den Wellenlüfter nachlässt. Unsere Drehstromserien können am Frequenzumrichter eingesetzt werden. Läuft der Kompressor in der Nachtschicht stundenlang mit niedriger Frequenz, kommt ein separat versorgter Kühllüfter in Betracht; sitzt der Umrichter im Schaltschrank weit vom Motor entfernt, ein dv/dt- oder Sinusfilter am Ausgang. Geben Sie diese beiden Punkte bei der Bestellung an. Siehe umrichtergeeignete Elektromotoren. Minimale und maximale Betriebsfrequenz eines Kompressors mit Umrichter entnehmen Sie den Daten des Kompressorherstellers.

Worauf beim Motortausch zu achten ist

Beim Schraubenkompressor wird der Motor meist wegen einer durchgebrannten Wicklung oder eines Lagerschadens getauscht. Prüfen Sie bei der Auswahl zuerst Leistung, Nenndrehzahl und Wicklungsspannung auf dem alten Typenschild. Der bei Festdrehzahl-Aggregaten übliche Stern-Dreieck-Anlauf erfordert, dass der Motor an 400 V in Dreieck arbeitet: In unserem Katalog ist das bei den Modellen ab 4 kW mit 400/690-V-Schild gegeben.

Treten Lagerschäden wiederholt auf, prüfen Sie vor dem Motortausch Riemenspannung, Scheibenflucht und Kupplungsausrichtung. Bei direkt gekuppelten Aggregaten kann auch eine von der Stufe ausgehende Schwingung die Motorlager belasten. Wenn Sie einen Ersatzmotor lange einlagern, helfen die Schritte in unserem Beitrag Ersatzmotor im Regal lagern.

Beispielmotoren nach Kompressoranordnung

Diese Modelle sind nur Beispiele; welcher Motor passt, wird anhand von Kompressorlast, Stufendrehzahl, Anschlussart und Haubenbedingungen gemeinsam entschieden. Das Typenschild des zu ersetzenden Antriebs ist der beste Ausgangspunkt.

Angaben für die Anfrage eines Schraubenkompressormotors

Teilen Sie uns die Maschinendaten (Kompressormarke und -typ), Motorleistung (kW), Nenndrehzahl (U/min), Netzspannung, Bauform, Übertragungsart (Riemen, Getriebe oder Kupplung), Anlaufverfahren (Stern-Dreieck, Sanftanlasser, Umrichter) und Stückzahl mit. Ein Foto des alten Typenschilds löst einen Großteil der Arbeit: Typenschild senden.

Lagermodelle und ihre aktuellen Preise sehen Sie auf der Seite Elektromotor kaufen; per WhatsApp oder Telefon erreichen Sie uns über die Nummern auf der Seite Kontakt.

Häufig gestellte Fragen

Kann ich den Motor meines Schraubenkompressors durch einen Motor mit anderer Drehzahl ersetzen?

Beim Riemenaggregat ist das möglich, wenn das Scheibenverhältnis neu berechnet wird; beim direkt gekuppelten Aggregat muss die Motordrehzahl der Stufendrehzahl entsprechen, daher ist ein Motor mit gleicher Drehzahl erforderlich.

Kann ich einen Kompressor mit fester Drehzahl nachträglich mit einem Umrichter ausrüsten?

Motorseitig eignen sich unsere Drehstromserien für den Umrichterbetrieb; hinsichtlich der minimal zulässigen Stufendrehzahl, der Schmierung und der Steuerungssoftware sollte jedoch die Zustimmung des Kompressorherstellers eingeholt werden.

Warum überhitzt der Kompressormotor im Sommer?

Ausschlaggebend sind die Temperatur in der Haube und die Belüftung des Kompressorraums. Reinigen Sie Haubenfilter, Kühlerlamellen und Lüfterhaube; ist die Raumtemperatur hoch, verbessern Sie die Belüftung.

Ist der Motor beim ölfreien Schraubenkompressor anders?

Der Motor selbst ist ein Standard-Drehstrom-Asynchronmotor; der Unterschied liegt im zwischengeschalteten Getriebe für die hohe Rotordrehzahl und dem zugehörigen Flanschmaß. Geben Sie die Anschlussmaße auf der Getriebeseite bei der Bestellung an.