Warum müssen Elektromotoren ausgerichtet werden?
Elektromotoren sollten bereits bei der Montage korrekt ausgerichtet werden. Im Rahmen der Instandhaltung sollte die Ausrichtung von Elektromotoren dann regelmäßig überprüft werden.
Eine fehlerhafte Ausrichtung von Elektromotoren führt durch die dabei entstehenden Kräfte zu einem erhöhten Verschleiß an den Lagern und Lagersitzen des Elektromotors, und erhöht auch die Belastung und den Verschleiß der Kupplung.
Eine Fehlausrichtung kann auch Ursache für Schwingungen am Elektromotoren sein, was zu einem unruhigen Lauf und ebenfalls erhöhtem Verschleiß führen kann.
Korrekt ausgerichtete Elektromotoren und Antriebsstränge tragen somit zu einer deutlichen Verringerung von vermeidbaren Stillständen durch vorzeitigen Ausfall bei.
Das korrekte, ggf. auch lastabhängige, Ausrichten von Elektromotoren im Hauptbetriebspunkt ist somit eine der wichtigsten, und gleichzeitig auch günstigsten Maßnahmen zur Erhöhung der Betriebszeit von Elektromotoren. Nebenbei wird durch einen korrekt ausgerichteten Elektromotor Energie gespart. Denn eine Fehlausrichtung von Elektromotoren erhöht die Stromaufnahme!
Wie werden Elektromotoren ausgerichtet?
Ausrichten eines Elektromotors bedeutet, dass die Welle des Elektromotors mit der Welle der daran angeschlossenen Maschine oder der Eingangswelle des Getriebes korrekt ausgerichtet wird.
Die Ausrichtung bzw. der Wellenversatz wird heute durch ein Laserausrichtgerät ermittelt. Alternativ kann der Wellenversatz auch mittels einer Messuhr ermittelt werden, was aber aufwendiger ist.
Die von uns eingesetzten Laserausrichtgeräte ermittelt den Versatz der Wellen in alle Richtungen, und liefern Informationen in welche Richtung die Ausrichtung verändert werden muss.
Die eigentliche Wellenausrichtung erfolgt dann durch manuelles Unterfüttern der Füße des Elektromotors mit sehr dünnen Futterblechen oder durch Justierschrauben an den Füßen.
Ist der Anfangsversatz der Wellen durch das Unterfüttern beseitigt, erfolgt eine Kontrollmessung mit dem Laserausrichtgerät. Abschließend wird ein Ausrichtprotokoll erstellt. Bei Bedarf wird so lange nachjustiert, bis der Elektromotor korrekt auf „Null“ ausgerichtet ist, und die Wellen genau zueinander laufen.
Elektromotoren unter Last korrekt ausrichten
Die oben beschriebene Ausrichtung von Elektromotoren erfolgt im Stillstand. Abhängig von der Aufstellung und dem Aufstellort (Fundament) des Elektromotors oder der daran angeschlossen Maschine kann es aber erforderlich werden, dass die Ausrichtung des Elektromotors unter Last erfolgt.
Unter Last können sich z.B. weiche Fundamente (Stahlrahmen) oder Schwingfüße auf denen der Elektromotor aufgestellt ist, elastisch verformen. Das würde dann zu einer Fehlausrichtung im Betrieb führen würden, obwohl die Wellenausrichtung im Stillstand stimmte.
Bei einigen Anlagen wird daher vom Hersteller eine Ausrichtvorgabe (Vorhalt) genannt, auf die der Elektromotor im Stillstand ausgerichtet werden muss, um dann unter Last korrekt ausgerichtet zu sein. Im Stillstand sieht es dann für so aus als wäre der Elektromotor „schlecht“ ausgerichtet, unter Last stimmt die Ausrichtung dann aber wieder! Daher Vorsicht beim Ausrichten auf „Null“ im Stillstand!
Eine Überprüfung der Ausrichtung unter Last kann aufgrund der Bewegungen / Rotation der Wellen nicht mit einem normalen Laserausrichtgerät erfolgen.
Die Ausrichtung von Elektromotoren unter Last wird von uns mittels einer Schwingungsmessung durchgeführt. Fehlausrichtungen von Elektromotoren erzeugen charakteristische Schwingungen, die von unseren Ausrichtexperten im Rahmen einer Schwingungsanalyse erkannt werden.
Einen Elektromotor im Stillstand so auszurichten das er unter Last keinen Wellenversatz hat, erfordert neben Kenntnissen im Umgang mit dem Schwingungsmessgerät Erfahrung beim Ausrichten und Kenntnisse über das Verhalten von Elektromotoren bei verschiedenen Maschinenaufstellungen.
Die korrekte Ausrichtung von Elektromotoren bei wechselnder Last ermitteln
Wenn die Maschinenaufstellung ausreichend steif ist, haben wechselnde Lasten keine Auswirkung auf die Ausrichtung. Bei weichen Aufstellungen können aber bei unterschiedlichen Lasten erhebliche Fehlausrichtungen entstehen.
Bei weichen Aufstellungen und besonders kritischen Ausrichtungen ist es möglich die Veränderung der Ausrichtung unter verschiedenen Lasten durch eine Langzeitmessung zu ermitteln. Da es nur „eine“ Ausrichtung für einen Elektromotor geben kann, ist es wichtig zu wissen was der am häufigsten eintretende Lastfall bezogen auf die Laufzeit des Elektromotors ist.
Mittels einer speziellen Messeinrichtung wird dann während eines längeren Zeitraums der lastabhängig Versatz der Wellenenden zueinander gemessen und aufgezeichnet. Am Ende der Messreihe wird der Elektromotor dann für den am häufigsten aufgetretenen Lastfall ausgerichtet.
Da diese Art der „lastabhängigen“ Ausrichtung von Elektromotoren relativ aufwendig ist und spezielle Messeinrichtungen erfordert, wird sie nur in wenigen Spezialfällen eingesetzt, wo durch eine fehlerhafte Ausrichtung erhebliche Schäden zu erwarten sind.
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