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Drehstrommotor prüfen

Fehlerarten

Drehstrommotoren können sowohl mechanische als auch elektrische Fehler aufweisen.

Zu den mechanischen Fehler gehöhren:

  • Lagerschaden
  • aussere Beschädigungen
  • Korrosion


Die Wicklungen von Drehstrommotoren können folgende elektrische Fehler aufweisen:

  • Windungsschluss
  • Unterbrechung
  • Körperschluss
  • Phasenschluss


Auf elektrischen Fehlerarten wollen wir hier genauer eingehen:

Windungsschluss

Die Wicklung einer Spule hat in sich einen Kurzschluss in sich. Er entsteht durch einen Isolationsfehler zwischen den Kupferdrähten. Die Windungszahl verringert sich dadurch und der Gesamtwiderstand und die Induktivität dieser Wicklung verringern sich.
Zum Prüfen vergleicht man die Wicklungswiderstände miteinander. Diese dürfen sich nicht mehr als 10 % voneinander unterscheiden. Zur Messung ist ein spezielles Ohmmeter nötig, das diese sehr kleinen Widerstände noch zuverlässig messen kann. Die Widerstände liegen bei Servomotoren im Bereich von 1 - 5 Ohm.
Häufigste Ursache für diesen Fehler ist eine thermische Überhitzung.

Beispiel für einen 800 Watt Servomotor:
Nehmen wir an der Motor hat einen Sollwert von 1,3 Ohm. Die zulässige Toleranz ist +- 10%. Reicht also von 1,17 bis 1,43 Ohm. Ihr braucht also ein Messgerät, das diese Unterschiede zuverlässig messen kann.

Anschlüsse Widerstand in Toleranz
U, V 1,3 ok
V, W 1,4 ok
W, U 1,15 zu gering

Unterbrechnung

Hierunter versteht man eine Unterbrechnung einer einzelnen Wicklung bzw. Spule nach dem Klemmkasten.

Körperschluss, Erdschluss

Eine oder mehrere Windungen haben eine elektrische Verbindung zum Gehäuse. Ursache kann eine Alterung der Isolation, Feuchtigkeit, Fremdkörper oder Überhitzung sein.
Zur Prüfung muss einen Isolationsprüfung mit einer Prüfspannung größer als die Betriebsspannung erfolgen. Mit einem normalen Multimeter kann man solch eine Prüfung leider nicht zuverlässig durchführen. Ist ein Widerstand mit dem Multimeter messbar, kann man von einem Defekt am Motor ausgehen - der Umkehrschluss ist allerding nicht möglich.

Phasenschluss

Beim Phasenschluss haben mindestens 2 Wicklungen einen Kurzschluss untereinander.
Tritt sehr wahrscheinlich auf, wenn der Motor über einen längeren Zeitraum an nur 2 Phasen betrieben wird. Zur Vorbeugung sollte bei jedem Motor eine entsprechende Schutzschaltung montiert werden.

Meßgeräte

Metrahit Coil
Peaktech 2695 (Messgenauigkeit für Widerstände bis 40 Ohm ist 1,3% +5; Anzeigegenauigkeit 0,01)
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Erklärvideo

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