Anlaufdrehmomentprüfung

Einleitung: Die Bedeutung der anfänglichen Drehmomentprüfung

Die Prüfung des Anlaufdrehmoments ist einer der wichtigsten Motortests. Sie ermöglicht die Beurteilung der Fähigkeit eines Motors, die anfängliche Trägheit zu überwinden und unter Last zu starten. Dieser Test ist besonders wichtig in industriellen Umgebungen, wo der Motor unter Volllast starten muss.

Ermittlung des Anlaufdrehmoments

Das Anlaufdrehmoment oder Anlaufdrehmoment ist das Drehmoment, das beim Starten des Motors (bei Nulldrehzahl) erzeugt wird. Dieser Parameter wird üblicherweise als Prozentsatz des Nenndrehmoments ausgedrückt:

• Standard-Asynchronmotoren: 150–200 % des Nenndrehmoments

• Motor mit hohem Drehmoment: Drehmoment bis zu 300 % des Nenndrehmoments

• Spezialmotoren (z. B. für die Schwerindustrie): Drehmoment bis zu 400 % des Nenndrehmoments.

Gründe für die Durchführung eines Anlaufdrehmomenttests

1. Gewährleistet den normalen Betrieb unter Startbedingungen.

2. Vermeiden Sie eine Überhitzung beim Start.

3. Sicherstellung der Einhaltung mechanischer Belastungsanforderungen

4. Überprüfen Sie den Zustand der Spule und des Magnetsystems.

5. Genehmigung des benutzerdefinierten Engine-Designs der Anwendung

Normen zur Prüfung des Anlaufdrehmoments

• IEC 60034-12    : Internationale Norm zum Prüfen von Induktionsmotoren

• IEEE 112    : Standardtestmethoden für Induktionsmotoren

• NEMA MG-1    : Amerikanischer Standard für Elektromotoren und Generatoren

• ISO 8821    : Norm für Motorleistungstests

So führen Sie einen Anlaufdrehmomenttest durch

1. Direkte Dynamometermethode

Umsetzungsphasen:

1. Der Motor ist an einen Dynamometer angeschlossen.

2. Sie versetzen das System in den Vollbremsmodus.

3. Sie starten den Motor und messen das maximale Drehmoment.

4. Datenaufzeichnung mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten

Besonderheit:

• Hohe Auflösung

• Es ist möglich, den gesamten Drehmoment- und Drehzahlverlauf aufzuzeichnen.

• Fähigkeit zur Wiederholung

Mangel:

• Teure Ausrüstung ist erforderlich

• eine Zeitverschwendung

2. Indirekte Methode (Messung des Anlaufstroms)

Umsetzungsphasen:

1. Sie messen den Anlaufstrom.

2. Berechnung des Drehmoments anhand der Motorkennlinien

3. Vergleichen Sie die Ergebnisse mit den Nennwerten.

Besonderheit:

• Einfach und schnell

• Es ist keine spezielle Ausrüstung erforderlich.

Mangel:

• Niedrige Auflösung

• Dies hängt von der Genauigkeit der Referenzkurve ab.

3. Beschleunigungsmessermethode (gilt für eingebaute Motoren)

Umsetzungsphasen:

1. Der Beschleunigungsmesser ist auf der Motorwelle montiert.

2. Unter realer Belastung beginnt der Motor zu arbeiten.

3. Die anfängliche Beschleunigung wird gemessen und in ein Drehmoment umgewandelt.

Besonderheit:

• Testmöglichkeiten vor Ort

• Es besteht keine Notwendigkeit, die Produktionslinie anzuhalten

Mangel:

• Durchschnittliche Genauigkeit

• Genaue Kalibrierung erforderlich

Erforderliche Ausrüstung für die Prüfung des Anlaufdrehmoments

1. Dynamometer    : Wird zur direkten Messung des Drehmoments verwendet.

2. Drehmomentsensor    : Präzisions-Drehmomentsensor

3. Energieanalysator    : für indirekte Methoden

4. Steuerungssystem    : zur Messung der Beschleunigung

5. Datenlogger    : Zeichnet Testinformationen auf.

6. Kühlsystem    : zur erneuten Prüfung

Faktoren, die die Testergebnisse des Anlaufdrehmoments beeinflussen

1. Versorgungsspannung    : Durch die Reduzierung der Spannung wird das Anlaufdrehmoment erheblich reduziert.

2. Spulentemperatur    : Bei höheren Temperaturen ist der Widerstand höher und das Drehmoment reduziert.

3. Netzfrequenz    : hat einen direkten Einfluss auf Wechselstrommotoren.

4. Wicklungsanschlussart    : Dreieck oder Stern

5. Rotordesign    : Rotorwiderstand bei Induktionsmotoren

6. Umgebungsbedingungen    : Höhe, Luftfeuchtigkeit und Temperatur.

Interpretation der Ergebnisse des Anlaufdrehmomenttests

Erwartete Ergebnisse:

• Entspricht Katalogwerten (±10 % Toleranz).

• Kontinuierlicher  Drehmoment- und Drehzahlverlauf 

• Richtiger Startzeitpunkt für die Motorauslegung

Anzeichen eines Problems:

1. Das Drehmoment ist geringer als erwartet    :

   • Problem mit der Datei

   • Magnetische Defekte

   • Probleme mit der Stromversorgung

2. Schwingmoment    :

   • Lagerprobleme

   • Schwindel, Gleichgewichtsstörungen

   • Übertragungsprobleme

3. Lange Startzeit    :

   • Der Motor ist für die Belastung nicht ausgelegt.

   • Probleme mit dem Managementsystem

   • übermäßige mechanische Reibung

Anwendung der Ergebnisse von Anlaufdrehmomenttests

1. Antriebssystemdesign    : Auswahl des richtigen Wechselrichters und Steuerungssystems

2. Schutzberechnungen    : Überlastrelaiskonfiguration

3. Energieoptimierung    : Reduzierung der Anlaufverluste

4. Fehlerbehebung bei bestehenden Systemen    : Diagnose mechanischer und elektrischer Probleme

5. Produktqualitätssicherung    : Qualitätskontrolle des Endprodukts

Sicherheitstipps zur Durchführung von Anlaufdrehmomenttests

1. Überhitzungsschutz    :

   • Bestimmen Sie die Dauer des Tests

   • Verwendung eines Temperaturkontrollsystems

   • ausreichende Belüftung

2. Mechanischer Schutz    :

   • Ausreichender Schutz gegen    plötzliche Rotation

   • Verwenden Sie eine Schutzhülle für den Dynamometer.

   • Überprüfen Sie vor dem Testen  die mechanischen Verbindungen .

3. Elektrischer Schutz    :

   • Verwenden Sie einen geeigneten Schutzschalter.

   • Richtiges Erdungssystem

   • Halten Sie einen Sicherheitsabstand ein

Testen des Anlaufdrehmoments    für verschiedene Motoren

1. Dreiphasen-Asynchronmotor:

• Stern- und Dreieckschaltungstests

• Bitte beachten Sie den hohen Anlaufstrom.

• Kontrollieren Sie die Wirkung von Hautschwindel

2. Gleichstrommotor:

• Vollständiger Stromtest

• Zündschalter

• Bitte beachten Sie die Drehmomentkennlinie.

3. Servomotor:

• Dynamischer Reaktionstest

• Messung des Drehmoments bei verschiedenen Frequenzen

• Drehmomentpulsationskontrolle

4. Schrittmotor:

• Prüfung des Installationsdrehmoments

• Drehmomentmessung bei unterschiedlichen Pulsfrequenzen

• Schrittübersprungsverwaltung

Die fortschrittlichste Methode zum Testen des Anlaufdrehmoments

1. Dynamischer Frequenzumwandlungstest    :

   • Analyse der Motorreaktion auf Frequenzänderungen

   •   Diagnose mechanischer und elektrischer  Probleme

2. Reallastsimulationssystem    :

   • Simulation von Betriebsbedingungen

   • Testen unter verschiedenen Lastszenarien

3. Kombinierter Drehmoment- und Vibrationstest    :

   • Gleichzeitige Analyse von Drehmoment und Schwingung

   • Diagnose und Auswuchten von Lagerproblemen

4. Bildverarbeitungssysteme zur Analyse    :

   • Untersuchung mechanischer Veränderungen mit Hochgeschwindigkeitskameras

   • Mechanische Lecksuche

Fazit und abschließende Empfehlungen

Die Prüfung des Anlaufdrehmoments ist eine der wichtigsten Prüfungen für Elektromotoren und liefert wertvolle Informationen über den Zustand und die Effizienz des Motors. Die Wahl der geeigneten Prüfmethode hängt vom Motortyp, der erforderlichen Genauigkeit und den verfügbaren Möglichkeiten ab.

Wichtige Empfehlungen:

1. Führen Sie regelmäßig Anlaufdrehmomenttests durch.

2. Vergleichen Sie die Ergebnisse mit Katalogwerten und früheren Tests.

3. Verwenden Sie Kalibriergeräte.

4. Berücksichtigen Sie bei der Interpretation der Ergebnisse  die Umgebungsbedingungen .

5. Führen Sie umfassende Drehmoment- und Drehzahltests an kritischen Motoren durch.

Durch die regelmäßige Durchführung dieses Tests und die ordnungsgemäße Analyse der Ergebnisse können Sie einen optimalen Betrieb Ihres Übertragungssystems sicherstellen und kostspielige Ausfälle vermeiden.