Schleifringläufermotoren mit Kohlebürstenabhebevorrichtung
Schleifringläufermotoren bieten viele Vorteile für Schwerlastanwendungen. Sie müssen jedoch regelmäßig gereinigt und gewartet werden. Bei Anwendungen mit wenigen Motorstarts und langen Betriebszeiten kann eine Bürstenlüftung sinnvoll sein - wenn sie gut konstruiert ist!
Verringerter Kohlebürstenverschleiß, geringer Wartungsaufwand
Kohlebürstenabhebevorrichtungen (KBAV) verringern den Kohlebürstenverschleiß. Wo sie eingesetzt werden, müssen Kohlebürsten, wenn überhaupt, nur selten ausgetauscht und die Schleifringe nicht so oft von Kohlestaub gereinigt werden.
Mit einem Schleifringläufermotor mit KBAV lassen sich die Vorteile eines Schleifringläufers (sanfter Anlauf mit hohem Anlaufmoment und niedrigen Anlaufstrom) mit den Vorteilen eines Kurzschlussläufermotors (geringer Wartungsaufwand, Betrieb ohne permanenten Bürstenverschleiß) kombinieren.
Die wesentlichen Vorteile einer Bürstenabhebevorrichtung:
- Weniger Verschleiß von Schleifringen und Bürsten
- Weniger Produktionsstopps für Wartung
- Weniger Kohlebürsten erforderlich
- Geringere Ersatzteil- und Servicekosten
- Höhere Betriebszeit und Motorlebensdauer
Die Bürsten können kleiner sein und halten viel länger, oft über die gesamte Lebensdauer des Motors. Die Schleifringkammern müssen weniger häufig gereinigt werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass durch das Anheben der Bürsten Übergangswiderstände und Reibung beseitigt werden, was zu einer leichten Effizienzsteigerung führt. Schließlich werden die Bürsten nach dem Stillstand des Motors in ihre Ausgangsposition zurückgebracht.
Schleifringläufermotoren mit KBAV oder Dauerkontaktbürsten?
MENZEL Schleifringläufermotoren sind entweder mit Dauerkontaktbürsten oder mit einem Bürstenabhebesystem erhältlich. Dauerkontaktbürsten haben niedrigere Anschaffungskosten. Da sie jedoch in ständigem Kontakt mit den Schleifringen stehen, verschleißen beide Komponenten mit der Zeit und müssen gewartet und ersetzt werden.
Bürstenhebevorrichtungen sind in der Erstanschaffung etwas teurer. Sie verringern jedoch den Verschleiß von Bürsten und Schleifringen und tragen dazu bei, die Wartungsintervalle zu verlängern, die Servicekosten zu senken und die Zuverlässigkeit zu erhöhen.
Ob sich die Investition in eine Bürstenabhebevorrichtung lohnt, sollten Sie mit einem Elektromotorenexperten besprechen. Die Wahl hängt von der jeweiligen Anwendung und dem geplanten Wartungsprogramm ab. Unser Ingenieursteam berät Sie jederzeit gerne!
Schleifringläufermotoren mit Bürstenabhebevorrichtung gehören zu unserem Standardangebot für Industriekunden. Wir bieten den kompletten Service aus einer Hand: Beratung, Projektierung, Fertigung und Inbetriebnahme ganzer Motorsysteme mit Bürstenabhebevorrichtung.
Funktionsprinzip einer Bürstenabhebevorrichtung
Das Funktionsprinzip einer Bürstenabhebevorrichtung mit Kurzschluss des Rotors ist leicht erklärt:
Wenn der Rotor seine Nenndrehzahl erreicht hat, wird zuerst über den Kurzschlussring die Rotorwicklung kurzgeschlossen und dann werden die Kohlebürsten mit der Bürstenabhebevorrichtung von den Schleifringen abgehoben. Sobald der Rotor zum Stillstand kommt, werden die Bürsten wieder aufgesetzt.
Sind die Kohlebürsten abgehoben, werden die Übergangswiderstände zwischen den Schleifringen und den Kohlebürsten vermieden. So können keine Stromwärmeverluste auftreten und es gibt keine Reibung zwischen den Kohlebürsten und den Schleifringen mehr. Ein Verschleiß der Kohlbürsten und Schleifringe findet also nur während des Hochlaufs statt.
Normalerweise bleiben die Bürsten einfach an ihrem Platz. Durch die Kombination von leitfähigem Material wie Kupfer mit komprimiertem Kohlestaub werden die Bürsten kontinuierlich abgenutzt und Kohlestaub wird durch den Schleifkontakt freigesetzt. Um den Bürstenverschleiß und den Wartungsbedarf zu minimieren, können die Rotorwicklungen kurzgeschlossen und die Bürsten nach dem Start und nachdem der Motor die Nenndrehzahl erreicht hat, von den Schleifringen abgehoben werden. Der Motor läuft dann effizient mit einer einzigen Drehzahl, und die Bürsten werden erst beim nächsten Motorstart wieder benötigt.
Warum Menzel Elektromotoren?
MENZEL bietet mehrere eigene Motorbaureihen an und ist darüber hinaus auf kundenspezifische Anpassungen sowie den baugleichen Nachbau bestehender Motoren spezialisiert. Verschiedene Motorvariantenbis 15 MW hält das Unternehmen ständig auf Lager und passt sie kurzfristig für unterschiedlichste Anwendungen und Einsatzorte an. Der gesamte Leistungsbereich reicht bis zu 20 MW und darüber hinaus. Darüber hinaus bietet Menzel umfassende Prüfleistungen für Elektromotoren, Generatoren, Transformator-Umrichter-Motor-Systeme, Getriebe und Frequenzumrichter, Leerlaufprüfungen bis 10 MW, Lastprüfungen bis 1,8 MW und Bifrequenzerwärmungsprüfungen bis 5 MW.
MENZEL gibt es seit fast 100 Jahren. Durch die jahrzehntelange Tätigkeit für die verschiedenen Industriebranchen kennen unsere Ingenieure die Anforderungen und Erwartungen ihrer Kunden sehr genau und liefern sehr schnell und flexibel Lösungen auch für ungewöhnliche Anforderungen.
Vor- und Nachteile: Schleifringläufermotoren gegenüber Käfigläufermotoren
Zu den Anwendungen gehören unter anderem Mühlen, Brecher, Förderanlagen, Ventilatoren und Pumpen. Schleifringläufermotoren werden typischerweise für Hochleistungsanwendungen mit Dauerbetrieb (Betriebsart S1) und langsamem Anlauf eingesetzt, die hohe Anlaufmomente und hohe Nennmomente erfordern.
Im Gegensatz dazu sind Käfigläufermotoren (die keine Motorbürsten benötigen) bei Anwendungen mit variabler Drehzahl häufiger anzutreffen und werden heute in den meisten Anwendungen bevorzugt eingesetzt.
Es besteht jedoch nach wie vor eine stabile Nachfrage nach Schleifringläufermotoren, die neben ihren guten Leistungseigenschaften und ihrer robusten Bauweise auch Spannungsschwankungen standhalten und daher problemlos in Regionen eingesetzt werden können, in denen man sich nicht auf die Netzstabilität verlassen kann. Nachteilig ist der ständige Verschleiß der Motorbürsten, so dass diese in regelmäßigen Abständen ausgetauscht werden müssen, was in das Wartungsschema der Anlage integriert werden muss.
MENZEL Schleifringläufermotoren: Einfache Wartung, zuverlässige Leistung
Aus jahrzehntelanger Erfahrung mit der Reparatur und dem Austausch von Motoren mit Bürstenhubtechnik hat Menzel gelernt, wie man es nicht machen sollte: Aufwendige, beengte Einbauten führten oft zu Ausfällen und erschwerten den Zugang für Wartung und Instandhaltung. Folgerichtig setzt MENZEL wie bei seinen Motorenbaureihen auf eine modulare Bauweise mit leicht zugänglichen Teilen für die Reinigung und ggf. den Austausch. Die Hauptmodule
- Schleifringkörper mit Kurzschlussring
- Bürstenwippe
- Kurzschluss- und Bürstenabhebevorrichtung
können jeweils kundenspezifisch angepasst werden. Die Schleifringe werden entsprechend dem Rotorstrom und der Spannung dimensioniert. Der Nabendurchmesser ist so bemessen, dass er auf die Motorwelle passt. Die Kohlebürsten werden je nach Anwendung und Einbauort mit passenden Bürstenhaltern ausgewählt.
Wir verwenden nur hochwertige Kohlebürsten und beraten unsere Kunden zur Pflege
Fehler sind leicht zu vermeiden:
- Nur geeignete, hochwertige Bürsten verwenden
- Kohlebürsten ersetzen, wenn sie halbwegs abgenutzt sind
- Immer den ganzen Bürstensatz gleichzeitig austauschen
- Niemals verschiedene Chargen von Bürsten mischen
Die Konstruktion der Kurzschluss- und Bürstenabhebevorrichtungen ermöglicht eine einfache Montage und Wartung. Die Schleifringe und die Kurzschlussbuchse sitzen auf derselben Nabe, was die Montage auf der Motorwelle und die hochpräzise Ausrichtung erleichtert. Verschleißteile wie z. B. Kohlebürsten sind leicht austauschbar. Die Mehrfachkontaktbuchsen und Flachstecker am Schleifringkörper sind ebenfalls leicht zugänglich und austauschbar. Bei der Positionierung der Bürstenwippe durch einen Servomotor wird der Endschalter so eingestellt, dass die Rollen vollständig entfernt werden und auch die Wälzlager keinen Verschleiß aufweisen. Der Stellmotor verfügt über einen sehr großen Stellweg, der einen ausreichenden Abstand zwischen den Kontakten für einen einfachen Austausch ohne Demontage des Gerätes gewährleistet.
Konstruktive Details und die hochwertige Verarbeitung geeigneter Materialien gewährleisten eine sichere und zuverlässige Funktion. Die Schleifringe sind aus rostfreiem Stahl gefertigt. Bronze für die Kurzschlussbuchse sorgt für hervorragende Gleiteigenschaften, die durch Nachfetten stark verlängert werden können. Der Kurzschlussring besteht aus versilbertem Kupfer für niedrige Übergangswiderstände. Mehrere versilberte Kurzschlusskontakte bieten eine robuste, sichere Lösung für nichtselektive Kontaktierung mit minimalen Übergangswiderständen. Versilberte Kupferklingen am Schleifring sorgen für ein sanftes und sicheres Einführen in die Kurzschlusskontakte. Als Reservelösung kann der Mechanismus absolut sicher mit einem Handrad bedient werden - sowohl zum Einschalten als auch zum Lösen der Bürsten.
Die erprobte Konstruktion durch einen erfahrenen Anbieter ist ein Muss
Die Technologie hat sich in verschiedenen Nieder-, Mittel- und Hochspannungsanwendungen, die MENZEL in der Vergangenheit realisiert hat, als störungsfrei erwiesen. Den Einsparungen bei den Bürsten und der Wartung stehen jedoch erhebliche Kosten für die Bürstenabhebevorrichtung gegenüber, die bei verschiedenen Motorgrößen ähnlich hoch sind. Daher wird die Technik in der Regel nur bei Motoren ab Baugröße 630 eingesetzt. Eine erprobte Konstruktion von einem erfahrenen Anbieter ist ein Muss, denn ein Ausfall der Bürstenabhebevorrichtung selbst würde den Zweck zunichtemachen.
MENZEL entwickelt individuelle Lösungen für Motoren mit Bürstenabhebevorrichtung an. Sprechen Sie uns einfach an!
