Ein reversierbarer Axialventilator kann mit demselben Laufrad Luft in beide Richtungen fördern. Das Schaufelprofil ist symmetrisch oder für beide Richtungen geeignet ausgelegt; ändert der Motor seine Drehrichtung, kehrt sich auch der Luftstrom um. Typische Aufgaben sind: in Tunneln den Luftstrom je nach Verkehr oder Wind umzukehren, in Gebäuden über dieselbe Öffnung mal Frischluft zuzuführen und mal Abluft abzuführen oder in Stallungen den Luftstrom an die Jahreszeit anzupassen. Diese Seite beschreibt, was von dem Motor eines richtungsumkehrbaren Ventilators erwartet wird; den allgemeinen Rahmen der Branche finden Sie auf der Seite Motoren für Ventilatoren und Absauganlagen.

Drehstrom-Elektromotor von HEM Motor mit Graugussgehäuse – Beispielmotor für den Antrieb eines reversierbaren Axialventilators
Das Bild zeigt einen der Standard-Drehstrommotoren von HEM Motor; reversierbares Laufrad und Ventilatorgehäuse sind nicht abgebildet.

Die Richtung bestimmt der Motor: Vertauschen zweier Phasen

Die Drehrichtung eines Drehstrom-Asynchronmotors wird umgekehrt, indem zwei der Versorgungsphasen vertauscht werden. Bei reversierbaren Ventilatoren geschieht dies meist über eine Wendeschaltung mit zwei gegeneinander verriegelten Schützen oder über den Richtungsbefehl eines Frequenzumrichters. Am Motor selbst ist keine Änderung nötig; ein Standard-Drehstrommotor kann in beiden Richtungen laufen.

Zu beachten ist der Zeitpunkt der Richtungsumkehr. Wird der Motor bei noch drehendem Laufrad direkt auf die Gegenrichtung geschaltet (Gegenstrombremsung), nimmt er einen sehr hohen Strom auf, die Wicklung erwärmt sich, und Welle, Passfeder und Laufradnabe erhalten einen harten Torsionsstoß. Deshalb wird in der Steuerung eine Wartezeit vorgesehen, bis der Motor stillsteht. Bei Laufrädern mit großem Durchmesser kann der Auslauf lange dauern; die Wartezeit ist so einzustellen, dass das Laufrad nachweislich vollständig steht.

Sanfte Richtungsumkehr mit Frequenzumrichter

Bei Anlagen mit häufiger Richtungsumkehr bietet der Umrichter eine deutliche Erleichterung. Er fährt die Drehzahl zunächst über eine Rampe auf null herunter und beschleunigt dann in Gegenrichtung; Stromstoß und mechanische Belastung entfallen weitgehend. Beim Abbremsen treibt die Trägheit des Laufrads den Motor wie einen Generator an; ob der Umrichter diese Energie aufnehmen kann und ob ein Bremswiderstand nötig ist, wird auf Umrichterseite beurteilt.

Auf Motorseite ist Folgendes wichtig: Unsere Drehstrommotoren können über einen Umrichter gespeist werden; wird bei niedriger Frequenz lange ein hohes Drehmoment verlangt, ist eine Kühlung mit Fremdlüfter zu erwägen, bei langer Leitung zwischen Umrichter und Motor ein Ausgangsfilter. Es genügt, diese Bedingungen in der Angebotsanfrage zu nennen. Details finden Sie auf der Seite umrichtergeeignete Elektromotoren.

Axialkraft in beide Richtungen und Lager

Drückt das Axiallaufrad die Luft, wirkt auf die Welle eine Reaktionskraft in Gegenrichtung. Beim Ventilator mit nur einer Förderrichtung belastet diese Kraft immer dasselbe Lager. Beim reversierbaren Ventilator wechselt mit der Strömungsrichtung auch die Kraftrichtung; die Lageranordnung des Motors muss diese Kraft in beiden Richtungen aufnehmen können. Da das Laufrad direkt auf dem Wellenende sitzt, werden auch sein Gewicht und seine Unwucht in beiden Richtungen auf das vordere Lager übertragen.

Ist der Ventilator vertikal eingebaut, etwa in einer Dachöffnung, addiert sich das Gewicht von Laufrad und Rotor in der einen Richtung zur Schubkraft und wird in der anderen davon abgezogen. Wir bitten Sie daher, bei der Bestellung die Einbaulage (horizontal oder vertikal mit Codes wie V1, V3, V5, V6, V15), die Wellenrichtung und den Betrieb in beiden Richtungen zusammen anzugeben. Je nach Baugröße sind auch die Bauformen B3, B5, B14, B34 und B35 erhältlich; Flansch- und Wellenmaß werden passend zur Laufradnabe bestätigt.

Kühlung, Umgebung und thermische Wirkung häufiger Richtungsumkehr

Der Eigenlüfter sitzt auf der Motorwelle und wechselt mit dem Motor die Drehrichtung. Bei kleinen und mittleren Baugrößen ist er so ausgeführt, dass er in beiden Richtungen kühlt; bei großen Baugrößen und besonders bei 2-poligen, schnell laufenden Modellen ist die Eignung des Lüfters für beide Drehrichtungen bei der Bestellung zu bestätigen.

Jeder Anlauf und jede Richtungsumkehr bedeutet zusätzliche Wärme in der Wicklung. Ein Tunnelventilator, der mehrmals pro Stunde die Richtung wechselt, und ein Stallventilator, der einmal am Tag umgeschaltet wird, belasten den Motor nicht gleich. Bei häufigem Ein- und Ausschalten ist ein in die Wicklung eingebauter PTC-/PT100-Fühler der direkteste Weg, die Erwärmung zu überwachen. In feuchter Umgebung wie Tunneln, Parkhäusern oder im Freien ist eine Stillstandsheizung für die Stunden nützlich, in denen der Motor steht; beides ist als Bestelloption erhältlich. Schutzart IP55 schützt gegen Staub und Spritzwasser; das direkte Reinigen mit Druckwasser oder explosionsgefährdete Bereiche fallen nicht darunter.

Beispielmodelle von HEM für reversierbare Ventilatoren

AnwendungHäufigkeit der RichtungsumkehrAuf Motorseite wichtigBeispielmodell von HEM
Wandventilator für Stall oder GewächshausSaisonal, seltenFeuchtigkeit, Staub, Außenbereich4 kW, 1450 U/min, 112M-4 Aluminium
Gebäudeventilator mit Wechsel Zuluft/AbluftTäglichVerriegelung der Wendeschaltung7,5 kW, 1460 U/min, 132M-4 Grauguss
Reversierbarer KanalventilatorProgrammgesteuert, stündlichRampenübergang per Umrichter, PTC15 kW, 1465 U/min, 160L-4 Grauguss
Tunnelventilator mit großem DurchmesserJe nach Verkehr oder WindTrägheit des Laufrads, lange Auslaufzeit30 kW, 980 U/min, 225M-6 Grauguss

Die Zeilen bieten einen Ausgangspunkt für die Auswahl. Die endgültige Entscheidung bestimmen die vom Ventilatorhersteller angegebene Wellenleistung, die Betriebspunkte in beiden Richtungen, die Laufraddrehzahl, die Bauform und die Umgebungsbedingungen. Für Schubventilatoren in Tiefgaragen und Tunneln siehe zusätzlich die Seite Motor für Strahlventilatoren; zertifizierte Ventilator-Motor-Einheiten für den Brandfall gehören nicht zum Umfang des Standardmotors.

Warum kann die Leistung in beiden Richtungen unterschiedlich sein?

Laufräder mit vollständig symmetrischen Schaufeln liefern in beiden Richtungen etwa denselben Volumenstrom; ein symmetrisches Profil arbeitet jedoch mit geringerem Wirkungsgrad als eine auf eine Richtung optimierte Schaufel. Bei manchen Ausführungen bevorzugt die Schaufel eine Richtung und fördert in Gegenrichtung weniger Luft. Für den Motor bedeutet das: Die aufgenommene Leistung kann in beiden Richtungen unterschiedlich sein. Bei der Inbetriebnahme ist der Strom für jede Richtung getrennt zu messen und der größere Wert mit dem Bemessungsstrom auf dem Leistungsschild zu vergleichen.

Erforderliche Angaben für die Bestellung

Geben Sie in Ihrer Anfrage die Maschine oder Anlage an, in der der Ventilator arbeitet, außerdem benötigte Leistung und Drehzahl, Netzspannung, Einbaulage und Wellenrichtung, wie oft die Richtung gewechselt wird, ob die Umkehr per Schütz oder per Umrichter erfolgt und die benötigte Stückzahl. Ist bereits ein Motor vorhanden, beschleunigt es die Zuordnung, ein Foto des Typenschilds zu senden.

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Häufig gestellte Fragen

Wird für einen reversierbaren Ventilator ein Spezialmotor benötigt?

Nein, ein Standard-Drehstrom-Asynchronmotor läuft in beiden Richtungen. Zu beachten sind die Wendeschaltung, die in beiden Richtungen auf die Lager wirkende Axialkraft und bei großen Baugrößen die Eignung des Lüfters für beide Drehrichtungen.

Kann ich die Richtung sofort umschalten, während der Ventilator noch dreht?

Davon raten wir ab. Ein drehendes Laufrad auf Gegenrichtung zu schalten, erzeugt einen sehr hohen Strom und einen mechanischen Stoß. Sehen Sie in der Steuerung eine Wartezeit vor oder nutzen Sie einen Rampenübergang per Umrichter.

Warum ist der Motorstrom in beiden Richtungen unterschiedlich?

Das Schaufelprofil arbeitet in beiden Richtungen möglicherweise nicht mit demselben Wirkungsgrad, und auch der Anlagenwiderstand kann je nach Richtung variieren. Der Strom wird in beiden Richtungen gemessen, maßgeblich ist der größere Wert.

Wie wird der Motor bei einem Ventilator mit häufiger Richtungsumkehr geschützt?

Zusätzlich zum Motorschutzrelais überwacht ein in die Wicklung eingebauter PTC- oder PT100-Fühler direkt die Erwärmung durch wiederholte Anläufe. Der Fühler kann bei der Bestellung angefordert werden.