Beibehaltung des Wirkungsgrades: auch bei neu gewickelten Motoren

Besonderes Vorgehen bei der Neuwicklung kann Kauf neuer Motoren erübrigen

Steigende Energiekosten und wachsender Kostendruck – das ist der Hintergrund, vor dem die Optimierung der Wirkungsgrade von elektrischen Antrieben zum entscheidenden Faktor bei der Optimierung von Produktionskosten wird. Aber häufig investieren Unternehmen sofort in den Kauf neuer Motoren, in der Annahme, damit einen besseren Wirkungsgrad zu realisieren, als mit einer neuen Wicklung. Die Vogelsang Elektromotoren GmbH räumt mit der landläufigen Meinung auf, dass die Neuwicklung eines Elektromotors seinen Wirkungsgrad grundsätzlich verschlechtert.

Die weit verbreitete Meinung, dass die Neuwicklung die Qualität eines Elektromotors verschlechtert, hat die Vogelsang Elektromotoren GmbH mit Sitz in Bochum bereits 1992 im Rahmen einer wissenschaftlichen Untersuchung eingehend betrachtet. Zusammen mit der Fachhochschule Gelsenkirchen und dem Eisen- und Hüttenwerk Thyssen haben die Instandhaltungsspezialisten damals den Einfluss der thermischen Entlackung als vermeintlich gefährlichsten Teilprozess der Neuwicklung auf die Qualität des Blechpakets untersucht.

In dieser Untersuchung wurden verschiedene Verfahren zum Ausbau der Wicklung aus dem Blechpaket betrachtet. Ergebnis: nur ein kontrollierter Prozess des Verschwelens der Wicklung und eine entsprechende Behandlung des Blechpaktes vor, während und nach dem Ausbau der Wicklung führt dazu, dass der Wirkungsgrad beibehalten werden kann. Das Verfahren der Neuwicklung ist also zentral für die Beantwortung der Frage: „Neuer Motor oder neue Wicklung?“

Vogelsang setzt daher auf einen inzwischen mehrere tausend Mal verifizierten Fertigungsprozess für die Neuwicklung von synchronmotoren, der sicherstellt, dass nur Motoren mit garantierten, den erstellervorgaben entsprechenden Wirkungsgraden das Werk verlassen.

Auf den Fertigungsprozess kommt es an

Dieser Prozess beinhaltet als erstes eine Induktionsprüfung des Blechpaktes mit thermografischer Untersuchung des Blechpakets auf heiße Stellen vor dem Ausschwelen. Während dieser Prüfung werden ebenfalls die Gesamtverluste des Statorblechpakets ermittelt und mit den Herstellervorgaben verglichen. Ein moderner Pyrolyseofen stellt die kontrollierte Behandlung des Blechpakets sicher. Während des Entisolierens legen die Fachleute besonderen Wert darauf, dass das Blechpaket für den Schwelprozess entsprechend mechanisch vorbereitet wird, um ein Auffächern der Bleche zu verhindern. Denn das kann zum Verbrennen der Isolationsschicht zwischen den Blechen führen.
Größte Sorgfalt legt Vogelsang auf das anschließende „Abreißen“ - hier werden allgemein die meisten Fehler gemacht, denn das Blechpaket wird häufig beschädigt und sowohl dessen Gesamtverluste verschlechtert als auch heiße Stellen erzeugt, welche zum vorzeitigen Ausfall einer Wicklung führen können.
Nach dem Ausschwelen, dem Abreißen und Aufarbeiten des Blechpakets wird der Stator einer erneuten Prüfung durch Induktion und thermografische Untersuchung im Prüffeld unterzogen. Nur Blechpakete, die den Herstellervorgaben genügen, werden für die Neuwicklung zugelassen. Nötigenfalls werden Teile des Blechpakets ausgetauscht, eziehungsweise je nach Möglichkeit nachisoliert.

Nach der Neuwicklung wird der gesamte Motor im Prüffeld einer Wirkungsgradanalyse unterzogen und der ermittelte Wirkungsgrad mit den Typenschilddaten beziehungsweise den Herstellervorgaben verglichen. Durch diesen Qualitätsplan ist die Vogelsang Elektromotoren GmbH im Gegensatz zu vielen anderen Wettbewerbern in der Lage, bei der Neuwicklung sicherzustellen, dass der vorhandene Wirkungsgrad eines Motors bei der Neuwicklung nicht verschlechtert wird.