Die Motorwartung ist entscheidend für die Lebensdauer Ihres Förderbandes. Die Auswahl des richtigen Motors kann einen großen Unterschied im Wartungsprogramm ausmachen.
Wenn man die Drehmomentanforderungen eines Motors versteht und die richtigen mechanischen Eigenschaften auswählt, kann man einen Motor auswählen, der bei minimalem Wartungsaufwand viele Jahre über die Garantie hinaus hält.
Die Hauptfunktion eines Elektromotors besteht in der Erzeugung eines Drehmoments, das von Leistung und Drehzahl abhängt. Die National Electrical Manufacturers Association (NEMA) hat Konstruktionsklassifizierungsstandards entwickelt, die die verschiedenen Fähigkeiten von Motoren definieren. Diese Klassifizierungen werden als NEMA-Konstruktionskurven bezeichnet und umfassen typischerweise vier Typen: A, B, C und D.
Jede Kurve definiert das erforderliche Standarddrehmoment zum Starten, Beschleunigen und für den Betrieb mit unterschiedlichen Lasten. Motoren der NEMA-Bauform B gelten als Standardmotoren. Sie werden in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, bei denen der Anlaufstrom etwas niedriger ist, kein hohes Anlaufdrehmoment erforderlich ist und der Motor keine hohen Lasten tragen muss.
Obwohl NEMA Design B ungefähr 70 % aller Motoren abdeckt, sind manchmal andere Drehmomentdesigns erforderlich.
Die NEMA-A-Ausführung ähnelt der Ausführung B, weist jedoch einen höheren Anlaufstrom und ein höheres Drehmoment auf. Motoren der Ausführung A eignen sich aufgrund ihres hohen Anlaufdrehmoments, das bei nahezu Volllast auftritt, gut für den Einsatz mit Frequenzumrichtern (VFDs). Der höhere Anlaufstrom beim Start beeinträchtigt die Leistung nicht.
Motoren der NEMA-Ausführungen C und D gelten als Motoren mit hohem Anlaufdrehmoment. Sie werden eingesetzt, wenn zu Beginn des Prozesses ein höheres Drehmoment zum Starten sehr schwerer Lasten benötigt wird.
Der größte Unterschied zwischen den NEMA C- und D-Ausführungen ist der Schlupf am Motorende. Die Schlupfdrehzahl des Motors beeinflusst direkt dessen Drehzahl bei Volllast. Ein vierpoliger Motor ohne Schlupf läuft mit 1800 U/min. Derselbe Motor mit mehr Schlupf läuft mit 1725 U/min, während der Motor mit weniger Schlupf mit 1780 U/min läuft.
Die meisten Hersteller bieten eine Vielzahl von Standardmotoren an, die für verschiedene NEMA-Designkurven ausgelegt sind.
Aufgrund der Anforderungen der Anwendung ist die Menge an Drehmoment wichtig, die beim Start bei unterschiedlichen Drehzahlen verfügbar ist.
Förderbänder sind Anwendungen mit konstantem Drehmoment, d. h. ihr erforderliches Drehmoment bleibt nach dem Start konstant. Förderbänder benötigen jedoch ein zusätzliches Anlaufdrehmoment, um einen konstanten Drehmomentbetrieb zu gewährleisten. Andere Geräte, wie Frequenzumrichter und hydraulische Kupplungen, können Bremsdrehmomente nutzen, wenn das Förderband mehr Drehmoment benötigt, als der Motor vor dem Start bereitstellen kann.
Eines der Phänomene, das den Start der Last negativ beeinflussen kann, ist niedrige Spannung. Wenn die Eingangsversorgungsspannung abfällt, sinkt das erzeugte Drehmoment erheblich.
Um zu beurteilen, ob das Motordrehmoment zum Starten der Last ausreicht, muss die Anlaufspannung berücksichtigt werden. Die Beziehung zwischen Spannung und Drehmoment ist quadratisch. Fällt die Spannung beispielsweise beim Anlauf auf 85 %, erzeugt der Motor bei voller Spannung etwa 72 % des Drehmoments. Es ist wichtig, das Anlaufdrehmoment des Motors im Verhältnis zur Last unter Worst-Case-Bedingungen zu bewerten.
Der Betriebsfaktor ist die Überlastung, die der Motor innerhalb des Temperaturbereichs aushält, ohne zu überhitzen. Es mag den Anschein erwecken, je höher die Serviceraten, desto besser, aber das ist nicht immer der Fall.
Der Kauf eines überdimensionierten Motors, der nicht die maximale Leistung erbringen kann, kann zu Geld- und Platzverschwendung führen. Idealerweise sollte der Motor dauerhaft mit 80 bis 85 % der Nennleistung laufen, um die Effizienz zu maximieren.
Beispielsweise erreichen Motoren bei Volllast typischerweise einen maximalen Wirkungsgrad zwischen 75 % und 100 %. Um den Wirkungsgrad zu maximieren, sollte die Anwendung zwischen 80 % und 85 % der auf dem Typenschild angegebenen Motorleistung nutzen.