OPPAIR Schraubenkompressor Bei welcher Temperatur arbeitet ein Motor ordnungsgemäß?
Die Isolationsklasse eines Motors bezeichnet die Wärmebeständigkeitsklasse der verwendeten Isolierstoffe; man unterscheidet die Klassen A, E, B, F und H. Die zulässige Erwärmung ist die Obergrenze der Motortemperatur gegenüber der Umgebungstemperatur.
Die Erwärmung bezeichnet den Wert, um den die Temperatur der Statorwicklung im Nennbetrieb über der Umgebungstemperatur liegt (als Umgebungstemperatur gelten 35 °C oder darunter 40 °C; ist auf dem Typenschild kein Wert angegeben, gilt 40 °C)
| Isolationstemperaturklasse | A | E | B | F | H |
| Höchstzulässige Temperatur (°C) | 105 | 120 | 130 | 155 | 180 |
| Grenzwert der Wicklungserwärmung (K) | 60 | 75 | 80 | 100 | 125 |
| Referenztemperatur für die Leistung (°C) | 80 | 95 | 100 | 120 | 145 |
In elektrischen Maschinen wie Generatoren sind die Isolierstoffe die schwächste Stelle. Sie altern und versagen unter Hitzeeinwirkung besonders leicht. Die Wärmebeständigkeit unterscheidet sich je nach Isolierstoff, und entsprechend unterschiedlich hoch ist die Temperatur, die eine damit ausgestattete elektrische Maschine aushält. Daher wird für elektrische Maschinen im Allgemeinen eine Höchsttemperatur im Betrieb festgelegt.
Nach der Wärmebeständigkeit der Isolierstoffe sind sieben höchstzulässige Temperaturen festgelegt, nach Höhe geordnet: Y, A, E, B, F, H und C. Die zulässigen Betriebstemperaturen liegen bei 90, 105, 120, 130, 155, 180 und über 180 °C. Isolationsklasse B bedeutet also, dass die Isolierstoffe des Generators bis 130 °C wärmebeständig sind. Im Betrieb muss der Anwender sicherstellen, dass diese Temperatur nicht überschritten wird, damit der Generator ordnungsgemäß läuft.
Isolierstoffe der Klasse B bestehen im Wesentlichen aus Glimmer, Asbest und Glasfaser, die mit organischem Kleber gebunden oder getränkt sind.
Schraubenkompressor von OPPAIR
Frage: Bei welcher Temperatur arbeitet ein Motor normal? Welche Höchsttemperatur hält er aus?
OPPAIR Schraubenkompressor Antwort: Liegt die gemessene Temperatur des Motor-Endschilds mehr als 25 Grad über der Umgebungstemperatur, ist die Motorerwärmung außerhalb des normalen Bereichs. Üblich sind weniger als 20 Grad. Die Motorwicklung besteht in der Regel aus Kupferlackdraht; über etwa 150 °C platzt der Lackfilm durch die Hitze ab, und die Wicklung kann kurzschließen. Bei 150 °C Wicklungstemperatur liegt die Gehäusetemperatur bei etwa 100 °C; legt man das Gehäuse zugrunde, hält der Motor also höchstens 100 °C aus.
Frage: Die Motortemperatur sollte unter 20 Grad über der Umgebung liegen, das heißt die Erwärmung des Endschilds unter 20 Grad – warum wird der Motor aber stärker als 20 Grad warm?
OPPAIR Schraubenkompressor Antwort: Unter Last entstehen im Motor Verluste, die schließlich in Wärme umgewandelt werden und die Maschine über die Umgebungstemperatur hinaus erwärmen. Der Betrag, um den die Motortemperatur über der Umgebungstemperatur liegt, heißt Erwärmung. Mit steigender Temperatur gibt der Motor Wärme an die Umgebung ab; je höher die Temperatur, desto schneller die Abgabe. Wenn die pro Zeiteinheit erzeugte Wärme gleich der abgegebenen ist, steigt die Temperatur nicht weiter, sondern bleibt stabil – es stellt sich ein Gleichgewicht aus Wärmeentwicklung und Wärmeabgabe ein.
Frage: Wie hoch ist die zulässige Erwärmung eines üblichen Motors? Welcher Teil des Motors ist von der Erwärmung am stärksten betroffen? Wie wird sie definiert?
OPPAIR Schraubenkompressor Antwort: Ein Motor unter Last soll seine Leistung möglichst weit ausschöpfen. Je größer die Last, desto besser die abgegebene Leistung (mechanische Festigkeit außer Betracht). Mit höherer Abgabeleistung steigen jedoch die Verluste und damit die Temperatur. Bekanntlich ist der schwächste Teil eines Motors der Isolierstoff, etwa der Kupferlackdraht. Seine Wärmebeständigkeit ist begrenzt. Innerhalb dieser Grenze sind die physikalischen, chemischen, mechanischen und elektrischen Eigenschaften sehr stabil, und die Lebensdauer liegt üblicherweise bei etwa 20 Jahren. Wird die Grenze überschritten, sinkt die Lebensdauer des Isolierstoffs drastisch, im Extremfall bis zum Durchbrennen. Dieser Temperaturgrenzwert heißt zulässige Temperatur des Isolierstoffs. Sie ist zugleich die zulässige Temperatur des Motors, und die Lebensdauer des Isolierstoffs entspricht im Allgemeinen der des Motors.