Elektromotoren für die Lüftungstechnik

Lüften bedeutet, die Luft in einem Gebäude oder einer Anlage zu erneuern, verbrauchte Luft abzuführen und bei Bedarf einem Prozess Luft zuzuführen. Der Dachventilator einer Fabrikhalle, der Strahlventilator an der Decke einer Tiefgarage, die Absaugleitung in der Werkstatt, der Wandventilator im Gewächshaus und das Gebläse, das Luft in ein Klärbecken drückt, dienen demselben Zweck: In allen treibt ein Drehstrom-Asynchronmotor das Laufrad oder den Rotor an. Diese Seite gibt einen Überblick über die Motorseite von Lüftungsmaschinen: wie die jeweilige Maschine den Motor belastet, wie die Drehzahl gewählt wird, wo der Motor sitzt und welche Angaben für die Bestellung nötig sind.

Maschinen in der Lüftungstechnik und die Rolle des Antriebs

Dach- und Wandventilatoren führen warme, feuchte oder geruchsbelastete Luft aus dem Produktionsbereich ab. Meist sind sie axial aufgebaut: Der Motor trägt das Laufrad direkt auf seiner Welle und läuft den ganzen Tag mit konstanter Drehzahl.

Kanalventilatoren und Lüftungsgeräte fördern Frischluft gegen den Widerstand von Filter, Heizregister und Kanalnetz. Wegen des höheren Druckbedarfs findet man hier überwiegend Radiallaufräder mit Riemenantrieb.

Tiefgaragen- und Tunnelventilatoren schieben Abgase zu einem Sammelpunkt. Details zu diesen Ventilatoren finden Sie auf unserer Seite Elektromotor für Strahlventilatoren. Bei Anwendungen, die für die Entrauchung im Brandfall einen zertifizierten Satz verlangen, muss der Motor in der vom Ventilatorhersteller freigegebenen Ausführung vorliegen.

Staub- und Späneabsaugungen ziehen Staub oder Späne an der Werkbank zum Filter. Mit zunehmender Filterbeladung ändert sich der Widerstand – und damit auch der Motorstrom.

Gebläse liefern ein kleineres Luftvolumen bei Drücken, die ein Ventilator nicht erreicht: etwa für Klärbecken, pneumatische Förderung oder Prozessluft. Für diese Maschinen wird eine eigene Unterseite vorbereitet: Die Seite Elektromotor für Luftgebläse behandelt die Motoren von Drehkolben- und Seitenkanalgebläsen im Detail; hier gehen wir nur auf den allgemeinen Rahmen ein.

Ventilatoren für Gewächshäuser und Stallungen sowie die Bewetterung von Bergwerken und Tunnelbaustellen gehören zur selben Familie. Bei diesen Maschinen, die in staubiger, feuchter Umgebung oder im Freien laufen, sind die Umgebungsbedingungen für den Motor besonders entscheidend.

Was kostet der Lufttransport? Wovon die Motorleistung abhängt

Die Wellenleistung eines Ventilators ist proportional zum Produkt aus Volumenstrom und Druckverlust und steigt umgekehrt proportional zum Ventilatorwirkungsgrad. Vereinfacht gilt: P [kW] ≈ Volumenstrom [m³/s] × Druckdifferenz [Pa] ÷ (1000 × Ventilatorwirkungsgrad). Das dient nur als erste Abschätzung; den genauen Wert liefert die Kennlinie des Ventilatorherstellers.

Die Ventilatorgesetze besagen: Mit steigender Drehzahl wächst der Volumenstrom im gleichen Verhältnis, der Druck mit dem Quadrat und die Wellenleistung etwa mit der dritten Potenz. In der Praxis heißt das: Schon eine kleine Drehzahlerhöhung lässt die erforderliche Motorleistung deutlich ansteigen. Das Ergebnis hängt vom System ab und ist nur näherungsweise; als Hinweis, vor einem Riemenscheibenwechsel die Motorleistung zu prüfen, reicht es dennoch aus.

Beim Gebläse sieht es anders aus. Bei einer Verdrängermaschine vom Typ Roots steigt das Drehmoment mit dem Druck; das Drosseln des Austritts entlastet den Motor nicht, sondern belastet ihn zusätzlich.

Drehzahlwahl: 2, 4 oder 6 Pole

Am 50-Hz-Netz läuft ein zweipoliger Motor in der Klasse von etwa 3000 U/min, ein vierpoliger mit 1500 und ein sechspoliger mit 1000 U/min; die Nenndrehzahl auf dem Leistungsschild liegt wegen des Schlupfs unter Last etwas darunter. Unser Modell 90L-4 läuft beispielsweise mit 1445 U/min, das Modell 160M-6 mit 970 U/min.

Laufräder mit großem Durchmesser verlangen wegen Umfangsgeschwindigkeit und Geräuschentwicklung eine niedrige Drehzahl, deshalb sind 4 und 6 Pole in der Lüftungstechnik die häufigste Wahl. Bei kleinen Hochdruckventilatoren und Seitenkanalgebläsen dominieren 2 Pole. Beim direkt gekuppelten Ventilator legt die Polzahl die Ventilatordrehzahl fest; beim Riemenantrieb lassen sich über das Übersetzungsverhältnis Zwischendrehzahlen erzielen.

Sitzt der Motor im Luftstrom oder außerhalb?

Bei Axialventilatoren sitzt der Motor meist in der Mitte des Gehäuses, also im geförderten Luftstrom. Ist diese Luft sauber und kühl, unterstützt sie die Motorkühlung; enthält sie Dampf, Ölnebel oder Staub, ist auch der Motor diesen Stoffen ausgesetzt. Ein Standardmotor in Schutzart IP55 ist für übliche Feuchte und Staubbelastung geeignet. Heiße Gase, aggressive Dämpfe oder explosionsgefährdete Bereiche liegen dagegen außerhalb der Auslegungsgrenzen eines solchen Standardmotors; hier sind zusätzliche Maßnahmen des Ventilatorherstellers oder ein Sondermotor nötig, und die Bedingungen müssen in der Bestellung angegeben werden.

Bei riemengetriebenen Radialventilatoren liegt der Motor außerhalb des Luftstroms auf einer Spannschiene. Zu beachten ist hier die Querkraft, die die Riemenspannung auf die Welle ausübt; die Motorriemenscheibe darf nicht zu klein gewählt werden.

Je nach Baugröße sind Fußausführung (B3), Flanschausführung (B5, B14), Fuß-Flansch-Ausführung (B34, B35) und vertikale Bauformen (V1, V3, V5, V6, V15) möglich; welcher Flansch und welcher Wellendurchmesser verwendet werden, wird bei der Bestellung festgelegt. Für Dachventilatoren mit senkrechter Welle hilft Ihnen unser Beitrag zur vertikalen Montage V1/V5 weiter. Für Ventilatoren im Freien ist eine Stillstandsheizung, für häufig ein- und ausschaltende Ventilatoren ein PTC/PT100-Wicklungsfühler als Bestelloption erhältlich.

Anlauf und Drehzahlregelung

Die Ventilatorlast ist bei niedriger Drehzahl gering; die Massenträgheit großer Laufräder verlängert jedoch den Hochlauf. Wird die Auslöseklasse des Motorschutzrelais nicht auf diese Zeit abgestimmt, kann der Motor abschalten, bevor er seine Drehzahl erreicht hat. Ein Sanftanlasser oder eine Stern-Dreieck-Schaltung verringert den Stromstoß.

In der Lüftungstechnik ist es üblich, den Volumenstrom nicht mit einer Drosselklappe zu reduzieren, sondern die Drehzahl mit einem Frequenzumrichter zu senken. Die Drehstrommotoren unserer Reihen können am Frequenzumrichter betrieben werden. Läuft der Ventilator lange bei sehr niedriger Drehzahl und wird dennoch das volle Drehmoment verlangt, kann ein Fremdlüfter erforderlich sein; ist das Kabel zwischen Umrichter und Motor lang, kommt ein dU/dt- oder Sinusfilter in Betracht. Es genügt, diese beiden Punkte in der Bestellung anzugeben. Details finden Sie unter umrichtertaugliche Elektromotoren.

Motorvorauswahl nach Lüftungsmaschine

Diese Zeilen dienen nur zur ersten Orientierung; den richtigen Motor bestimmen die tatsächliche Last der Maschine, die gewünschte Drehzahl, die Bauform und die Betriebsbedingungen gemeinsam. Bei einem Austausch gehen Sie am besten von den Werten auf dem Leistungsschild des Altmotors aus.

Diese Angaben benötigen wir für Ihre Bestellung

Für ein Angebot genügen uns: Maschinentyp (Absaugventilator, Kanalventilator, Staubabsaugung, Gebläse usw.), gewünschte Leistung in kW und Drehzahl in U/min, Versorgungsspannung, Bauform, ob der Motor im Luftstrom sitzt, sowie die Stückzahl. Am schnellsten geht es, wenn Sie ein Foto vom Leistungsschild Ihres vorhandenen Motors schicken; Details dazu im Beitrag Typenschild senden.

Preise finden Sie auf der Seite Elektromotor kaufen; für WhatsApp und Telefon besuchen Sie unsere Seite Kontakt. Die ausführliche Motorauswahl nach Ventilatortyp behandelt die Seite Elektromotoren für Ventilatoren und Absauganlagen, die Gebäudeklimatisierung die Seite Elektromotoren für die HLK-Branche.

Häufig gestellte Fragen

Belastet eine niedrigere Drehzahl am Lüftungsventilator den Motor?

In der Regel nicht, da die Ventilatorlast mit sinkender Drehzahl stark abnimmt. Soll der Motor am Frequenzumrichter lange sehr langsam laufen, wird auch der Lüfter auf der Motorwelle langsamer; ob dann ein Fremdlüfter nötig ist, wird bei der Bestellung geprüft.

Kann ein Absaugmotor im geförderten Luftstrom arbeiten?

Ja, wenn die Luft normal temperiert, sauber oder leicht feucht ist. Bei heißen Gasen, aggressiven Dämpfen oder explosionsgefährdeten Bereichen ist ein Standardmotor nicht geeignet; geben Sie dies bitte bei der Bestellung an.

Gibt es einen Unterschied zwischen Gebläse- und Ventilatormotor?

Der Motor selbst ist derselbe Standard-Drehstrommotor; den Unterschied macht die Maschine. Beim Drehkolbengebläse steigt das Drehmoment mit dem Druck, beim Ventilator ändert sich die Leistung etwa mit der dritten Potenz der Drehzahl. Details erläutert die Unterseite Elektromotor für Luftgebläse.

Kann ein Entrauchungsventilator mit einem Standardmotor ausgestattet werden?

Entrauchungsventilatoren, die im Brandfall arbeiten müssen, erfordern einen zertifizierten Ventilator-Motor-Satz. Für diese Aufgabe muss der Motor in der vom Ventilatorhersteller freigegebenen Ausführung vorliegen; unser Standardmotor kommt nur für die normale Lüftung in Betracht.