Elektromotoren für Kompressoren

Ein Kompressor wandelt die aus dem Netz bezogene Energie über die Motorwelle in Verdichtungsarbeit um. Ob Kolbenkompressor mit Druckbehälter in der Werkstatt oder Schraubenkompressor in der Fabrik: Das erste Glied dieser Kette ist der Drehstrom-Asynchronmotor. Diese Seite behandelt nicht den Kompressor selbst, sondern den Motor, der ihn antreibt: wie der Motor je nach Kompressortyp belastet wird, worauf beim Anlauf zu achten ist, wie Temperatur und ölhaltige Luft im Kompressorraum auf den Motor wirken und welche Angaben für eine Bestellung erforderlich sind.

Die Last am Motor bei Kolben-, Schrauben- und Turbokompressoren

Beim Kolbenkompressor bewegt die Kurbelwelle die Kolben hin und her. Mit jedem Verdichtungshub steigt und fällt das Drehmoment an der Welle – der Motor arbeitet also gegen eine pulsierende Last. Diese Schwankung wird weitgehend durch die schwere Riemenscheibe auf der Kompressorseite gedämpft, die zugleich als Schwungrad wirkt. Bei kleinen Werkstattausführungen sitzen Motor und Verdichterkopf meist nebeneinander auf dem Behälter und sind über einen Riemen verbunden.

Beim Schraubenkompressor verdichten zwei ineinandergreifende schraubenförmige Rotoren die Luft kontinuierlich; die Drehmomentschwankung ist gering. Da es sich um eine Verdrängermaschine handelt, hängt das Wellendrehmoment stärker vom Enddruck als von der Drehzahl ab: Je höher der eingestellte Druck, desto höher auch die Motorstromaufnahme. Bevor Sie den Netzdruck über den Auslegungswert anheben, sollten Sie messen, wie nah der Motorstrom bereits am Wert auf dem Typenschild liegt.

Beim Turbokompressor (Radialverdichter) verdichtet ein mit hoher Geschwindigkeit drehendes Laufrad die Luft; die Motordrehzahl wird über ein Getriebe stark erhöht, und die Leistungen sind groß. Hier bestimmt die Massenträgheit von Laufrad und Getriebe den Anlauf.

Steht bei Haushalts- und kleinen Werkstattkompressoren kein Drehstromnetz zur Verfügung, kommt unsere Baureihe Einphasen-Elektromotoren in Betracht.

Diese Seite gibt einen allgemeinen Überblick über die Kompressorfamilie; die Einzelheiten zu jeder Maschine finden Sie auf den jeweiligen Unterseiten. Die Seite Schraubenkompressor-Motor behandelt den Last-/Leerlaufzyklus und gekuppelte Aggregate, die Seite Kolbenkompressor-Motor das Ein- und Ausschalten über den Druckschalter sowie den Riemenantrieb auf dem Behälter, und die Seite Vakuumpumpen-Motor den Antrieb von Pumpen, die Luft ansaugen statt fördern.

Wie wirkt sich der Last-/Leerlaufzyklus auf den Motor aus?

Die meisten Schraubenaggregate arbeiten mit einer zweistufigen Regelung. Fällt der Netzdruck auf die untere Grenze, öffnet das Ansaugventil und die Maschine läuft unter Last. Ist die obere Grenze erreicht, schließt das Ventil; der Motor dreht weiter, nimmt aber deutlich weniger Leistung auf. Dauert der Leerlauf länger, schaltet sich das Aggregat selbst ab. Diese Regelung schützt den Motor vor häufigem Ein- und Ausschalten.

Bei Kolbenkompressoren dagegen schaltet der Druckschalter den Motor direkt ein und aus. Entscheidend für die Motorerwärmung ist daher die Zahl der Anläufe pro Stunde: Der hohe Anlaufstrom erwärmt die Wicklung jedes Mal ein wenig mehr. In einer Werkstatt mit schwankendem Luftverbrauch bedeutet ein kleiner Behälter häufige Anläufe; ein größerer Behälter oder ein breiteres Druckband entlastet den Motor. Für Betrieb mit häufigen Anläufen kann die Wicklung optional mit PTC- oder PT100-Sensoren ausgestattet werden.

Kolbenkompressoren besitzen ein kleines Entlastungsventil am Zylinderkopf, das beim Stillstand die Luft in der Druckleitung ablässt. Fällt dieses Ventil aus, muss der Motor gegen den Druck im Zylinder anlaufen; der Strom bleibt lange hoch und der Motorschutz löst aus. Prüfen Sie vor einem Motortausch, ob dieses Ventil funktioniert.

Riemenscheibe, Kupplung und Getriebe: Motordetails je nach Verbindung

Beim Riemenantrieb bestimmt das Verhältnis der Scheibendurchmesser die Kompressordrehzahl. Die Riemenspannung übt eine Querkraft auf die Motorwelle aus; der Motor steht meist auf einer Spannschiene, und die Spannung wird eingestellt, indem man den Motor verschiebt. Je kleiner die Motorriemenscheibe, desto höher die zur Übertragung derselben Leistung nötige Spannung – und desto stärker die Belastung des Lagers auf der Riemenseite.

Bei direkt gekuppelten Schraubenaggregaten sind Motor und Schraubenblock über eine Kupplung oder eine Flanschglocke koaxial verbunden. Ausrichtfehler verschleißen die Kupplung und die Lager auf beiden Seiten. Manche Kompressorhersteller verwenden Motoren nach eigener Zeichnung; passen die IEC-Normmaße nicht, geben Sie dies bitte bei der Bestellung an.

Als Bauformen stehen je nach Baugröße B3, B5, B14, B34, B35 sowie die vertikalen Ausführungen V1/V3/V5/V6/V15 zur Verfügung; Flansch- und Wellenmaße werden bei der Bestellung bestätigt. Für die bei gekuppelten Aggregaten übliche Anordnung siehe die Seite Fuß-Flansch-Motoren B34/B35.

Wie wird das Anlaufverfahren beim Kompressor festgelegt?

Da der Schraubenkompressor bei geschlossenem Ansaugventil anläuft, ist die Anfangslast gering; in der Praxis ist deshalb der Stern-Dreieck-Anlauf am weitesten verbreitet. In Sternschaltung sinkt das Drehmoment; wird auf Dreieck umgeschaltet, bevor der Motor annähernd seine Drehzahl erreicht hat, entsteht ein Stromstoß. Die Umschaltzeit wird entsprechend eingestellt.

Achten Sie auf die Wicklungsspannung im Katalog: Ab 4 kW sind unsere Modelle für 400/690 V (Δ/Y) ausgelegt und laufen am 400-V-Netz in Dreieck – sie eignen sich damit für den Stern-Dreieck-Anlauf. Modelle bis 3 kW tragen die Angabe 230/400 V; da sie am 400-V-Netz bereits in Stern geschaltet sind, ist dieses Anlaufverfahren bei ihnen nicht möglich.

Ist im Zylinder noch Druck vorhanden, läuft der Kolbenkompressor schwer an; bei kleinen Leistungen wird meist direkt eingeschaltet. Bei drehzahlvariablen Schraubenkompressoren erzeugt dagegen der Frequenzumrichter die Luft bedarfsgerecht. Unsere Drehstrom-Baureihen können am Frequenzumrichter betrieben werden. Bei längerem Betrieb mit niedriger Drehzahl und vollem Drehmoment kann ein Fremdlüfter erforderlich sein; bei langen Kabeln ist ein dU/dt- oder Sinusfilter zu prüfen. Bitte teilen Sie uns diese Bedingungen bei der Bestellung mit. Einzelheiten: umrichtergeeignete Elektromotoren.

Der Motor im Kompressorraum: Wärme, Öldampf und Staub

Die Wärme der verdichteten Luft verteilt sich im Raum; in einem schlecht belüfteten Kompressorraum steigt die Temperatur schnell an. Der Motor kühlt sich über seinen Wellenlüfter und die Kühlrippen des Gehäuses – ein warmer Raum verringert also auch seine Kühlreserve. Es empfiehlt sich, die Raumtemperatur im Sommer bei der Bestellung anzugeben.

Treffen Öldampf und Staub zusammen, bildet sich auf Lüfterhaube und Kühlrippen eine klebrige Schicht, die die Wärmeabfuhr behindert. Regelmäßige Reinigung wirkt sich direkt auf die Motorlebensdauer aus. Das Gehäuse entspricht Schutzart IP55, die Wicklungsisolierung Isolationsklasse F. Tritt bei Gehäusen in Außenaufstellung nach nächtlicher Abkühlung Kondenswasser auf, ist eine Stillstandsheizung als Option erhältlich. Beim Riemenantrieb sind zunehmende Geräusche oder Schwingungen am riemenseitigen Lager ein frühes Warnsignal für Wartungsbedarf.

Tabelle zur Motorvorauswahl nach Kompressortyp

Die Modelle in der Tabelle sind Beispiele. Die endgültige Auswahl richtet sich nach der Last des Kompressors, der erforderlichen Drehzahl sowie den Montage- und Betriebsbedingungen. Den zuverlässigsten Ausgangspunkt bieten Leistung und Drehzahl auf dem Typenschild Ihres vorhandenen Motors.

Diese Angaben benötigen wir für Ihre Motoranfrage

Für ein schnelles und passendes Angebot nennen Sie uns bitte: Maschinentyp (Kolben-, Schrauben- oder Turbokompressor), Motorleistung (kW), Drehzahl (U/min), Netzspannung, Bauform, Verbindungsart (Riemen oder Kupplung), Anlaufverfahren und gewünschte Stückzahl. Ein Foto vom Typenschild Ihres alten Motors beantwortet die meisten Fragen bereits allein; wie Sie es aufnehmen, erklärt unser Beitrag Typenschild senden.

Die aktuellen Preise der Modelle finden Sie auf der Seite Elektromotor kaufen. WhatsApp- und Telefonkontakt stehen auf unserer Seite Kontakt. Wird statt Druckluft eine große Luftmenge bei niedrigem Druck benötigt, beschreibt unsere Seite Elektromotoren für Lüftungstechnik Antriebe für Gebläse und Ventilatoren.

Häufig gestellte Fragen

Wird der Motor stärker belastet, wenn ich den Druck am Schraubenkompressor erhöhe?

Ja. Beim Schraubenkompressor steigt das Wellendrehmoment mit dem Enddruck, und mit zunehmendem Druck steigt auch der Motorstrom. Messen Sie vor einer Änderung der Einstellung den Strom unter Last und vergleichen Sie ihn mit dem Typenschildwert.

Warum löst der Motorschutz am Kolbenkompressor häufig aus?

Die häufigsten Ursachen sind zu viele Anläufe pro Stunde, ein defektes Entlastungsventil am Zylinderkopf sowie ein lockerer oder zu stark gespannter Riemen. Prüfen Sie diese drei Punkte, bevor Sie den Motor tauschen.

Kann ich einen 3-kW-Kompressormotor mit Stern-Dreieck anlaufen lassen?

Am 400-V-Netz nicht. Unsere Modelle dieser Leistung sind für 230/400 V ausgelegt und laufen an 400 V bereits in Stern; für den Stern-Dreieck-Anlauf muss der Motor an 400 V in Dreieck geschaltet sein.

Kann ich einen Kompressormotor am Einphasennetz betreiben?

Bei kleinen Leistungen ja: Unsere Einphasen-Baureihe von 0,18 bis 5,5 kW ist hierfür eine eigene Option. Größere Kompressoren benötigen eine Drehstromversorgung.