ANTRIEBSTECHNIK ELEKTROMOTOREN Fünf Tipps für eine sichere Lagerung, Montage und einen sicheren Transport von Ex-Motoren Höhere Sicherheit und Zuverlässigkeit Explosionsgeschützte Motoren werden in zahlreichen Branchen eingesetzt, in denen explosive Atmosphären vorhanden sind. Die Normenreihe IEC 60079 definiert daher eine Vielzahl von wichtigen Anforderungen an den Explosionsschutz. Die Normen spezifizieren die korrekte Konstruktion und Auslegung von Komponenten und legen fest, wie die Ausrüstung installiert, gewartet und geprüft werden muss, um die Zertifizierung zu erhalten. Explosionsgeschützte Motoren erfordern eine fachmännische Montage, regelmäßige Kontrolle und sorgfältige Wartung, da es sonst zu schwerwiegenden Konsequenzen kommen kann. Detlef Wortmann, Manager Low Voltage Motors, WEG Germany GmbH, Kerpen Explosionsgeschützte Motoren erfordern eine fachmännische Montage, regelmäßige Kontrolle und sorgfältige Wartung Bild: WEG Die richtige Montage und der korrekte Betrieb von explosionsgeschützten Motoren sind entscheidend für die Maximierung der Lebensdauer von Maschinen in explosionsgefährdeten Umgebungen und senken Stillstandszeiten und Reparaturaufwand. Ebenso kann die Einhaltung der Lagerungsvorschriften und Inbetriebnahmeanweisungen des Herstellers die Zuverlässigkeit eines Motors im Betrieb wesentlich verbessern. Aus diesen Gründen ist eine sorgfältige, sachgemäße Lagerung wichtig, und dieser Aspekt sollte nicht vernachlässigt werden. Hier wird in fünf Punkten erklärt, wie Motoren sachgemäß gelagert, transportiert und montiert werden. 1. Auf Feuchtigkeit achten Bei Motoren, die über eine Stillstandsheizung verfügen, sollte diese eingeschaltet werden, um kondensierende Feuchtigkeit im Motor zu vermeiden. Das kann erreicht werden, indem die Innentemperatur innerhalb gelagerter Motoren ca. 2 bis 3 °C über der Umge- bungstemperatur gehalten wird. Ein weiterer wichtiger Punkt ist der Isolationswiderstand des Motors. Nach längerer Lagerung muss vor Inbetriebnahme des Motors der Isolationswiderstand der Wicklung gemessen werden. Wenn die Feuchtigkeit in der Umgebung hoch ist, müssen solche Messungen in regelmäßigen Abständen durchgeführt werden. Die Einhaltung der in der IEEE-43 festgelegten Grenzwerte muss überprüft werden. Wenn diese Prüfung bei einer anderen Temperatur als 40 °C durchgeführt wird, muss der Wert entsprechend den Korrekturkurven der IEEE-43 angepasst werden. Bei der Kontrolle des Isolationswiderstands der Wicklung sollte auch kontrolliert werden, ob die Klemmenkästen innen trocken und frei von Staubablagerungen und die Kontakte frei von Korrosion sind. Die Explosionsschutz-Dichtung darf keinen Rost oder Beschädigungen aufweisen, und die Kabeleinführungen müssen mit zertifizierten Kabelverschraubungen versehen sein. 2. Dichtungen/Dichtflächen vor Korrosion schützen Ex-geschützte Dichtungen müssen frei von Korrosion sein. Nach längerer Lagerung müssen deshalb die Ex-Schutz-Dichtflächen des Gehäuses vor der Montage mit einer Schicht Fett vor Korrosion geschützt werden. Ähnlich kann es auch bei den Motorlagern bei längerer Lagerung erforderlich sein, die Wellensicherung zu entfernen und die Welle alle zwei Monate von Hand zu drehen. Danach sollte darauf geachtet werden, dass die Endposition der Welle um 45° gegenüber der Ausgangsposition versetzt ist. Bei Lagerungszeiten von mehr als sechs Monaten sollten die Lager vor Inbetriebnahme gefettet werden. Während der Lagerung müssen Motoren mit Gleitlagern mit der richtigen Ölmenge befüllt werden – die Motoren werden normalerweise trocken ausgeliefert. Nach jeweils zwei Mona- 54 K|E|M Konstruktion 09 2019
ELEKTROMOTOREN ANTRIEBSTECHNIK ten Lagerungszeit sollte die Welle mit einer Drehzahl von 30 U/min gedreht werden, um einen Ölumlauf sicherzustellen. Eine Inbetriebnahme des Motors ohne Maßnahmen zum Schutz der Lager kann zu einem Ausfall und einer Beschädigung der Gleitlager führen. 3. Zustand des Motors regelmäßig kontrollieren In allen Fällen sollte der Motor in regelmäßigen Abständen auf Anzeichen von Schäden, Verschmutzungen und das Vorhandensein von kondensiertem Wasser und sonstigen aggressiven Substanzen geprüft werden. Die Kontrolle der Umgebungs- und Wicklungstemperatur, der relativen Luftfeuchtigkeit und die Aufzeichnung der auftretenden Schwingungen während der Lagerung ist von ausschlaggebender Bedeutung für eine korrekte Bewertung des Zustands eines Motors vor Inbetriebnahme. Nach längerer Lagerung sollte der Motor vor Inbetriebnahme gereinigt und getrocknet werden. Das Rostschutzmittel auf frei liegenden, bearbeiteten Flächen wie dem Wellenende muss mit einem Lösungsmittel auf Erdölbasis entfernt werden. Zudem muss gewährleistet sein, dass Gehäuseöffnungen je nach Funktion mit einem zertifizierten Stopfen, Ablassstopfen oder einer Kabelverschraubung versehen sind. Zudem müssen alle während der Lagerung offen liegenden Ex-Schutz-Dichtungen frei von Korrosion, Schmutz, Kratzern oder sichtbaren Schäden sein. Auch hier ist der Korrosionsschutz wichtig. Ein richtiger Transport des Motors ist wichtig, und zwar nicht nur zur Vermeidung von Beschädigungen, sondern auch zur Gewährleistung der Personensicherheit. 4. Auf Einhaltung der Montagevorschriften achten Elektromotoren müssen an Orten montiert werden, an denen ein unkomplizierter Zugang für Inspektion und Wartung gewährleistet ist. Auf keinen Fall sollten Motoren innerhalb von Kästen montiert oder von Materialien abgedeckt werden, die eine freie Luftzirkulation zur Kühlung behindern oder reduzieren. Anforderungen an die Maschinenfundamente finden sich z.B. in der DIN 4042-1, in der genaue Grenzwerte für die Eigenfrequenz des Fundaments bezogen auf die Frequenz bei Betriebsdrehzahl, doppelter Betriebsdrehzahl und die Netzfrequenz spezifiziert sind. Eine schlechte Fundament - auslegung kann zur Entstehung von Schwingungen im Motor führen, die wiederum durch die Eigenfrequenzen des Motors verstärkt werden können. Bei der Auslegung der Motorgrundplatte ist zu beachten, dass der Motor gelegentlich Momenten ausgesetzt ist, die das Nennmoment des Motors überschreiten. 5. Für eine korrekte Ausrichtung gegenüber anderen Komponenten sorgen Um einen optimalen Betrieb zu gewährleisten, ist neben einem stabilen Fundament eine präzise Ausrichtung der Motoren erforderlich. An der Welle montierte Komponenten müssen gut ausgewuchtet sein. Die Ankupplung des Motors an ein Antriebssystem kann durch direkte Kupplung, über ein Getriebe oder einen Riementrieb erfolgen. Dabei muss der Kupplungstyp berücksichtigt werden. Für Riementriebe in explosionsgefährdeten Bereichen ist z.B. vorgeschrieben, dass sich diese nicht elektrostatisch aufladen. Zudem müssen Montage und Demontage der Kupplungen mit geeigneten Werkzeugen durchgeführt werden. Auch die Qualität der Energieversorgung hat einen großen Einfluss auf die Lebensdauer des Motors und den Zustand der Wicklungen. Die Versorgungskabel müssen für die auf dem Typenschild und in der Dokumentation angegebene Motorspannung und den Motorstrom ausgelegt sein. Ungeeignete Kabel können sich überhitzen und in der explosionsgefährdeten Umgebung eine (Ent-)Zündung verursachen. Bei Motoren mit einem ‚Ex-e‘-Anschlusskasten muss mit Hilfe von Kabelklemmen, Unterlegscheiben oder sonstigen vom Hersteller spezifizierten Verfahren dafür gesorgt werden, dass sich die Kabel an den Motorklemmen nicht lockern. Zuletzt muss bei Motoren, die mit einem Übertemperaturschutz ausgestattet sind, dieser vorschriftsgemäß angeschlossen und auch überwacht werden. Diese Vorrichtungen liefern Informationen, die präventive Maßnahmen bei Wartung und Reparatur ermöglichen. jg www.weg.net Details zu Explosionsgeschützten Motoren von WEG: hier.pro/cADiy Festgefahren in alter Technik? info@uhing.com Halle 6 Stand 6223 Entdecken Sie neue Möglichkeiten www.aufglatterwelle.de K|E|M Konstruktion 09 2019 55
