Prüfaufgaben

Isolationsfehler oder Windungsschlüsse an Wicklungen erkennt man durch den Vergleich der elektrischen Eigenschaften der Wicklungen mehrphasiger Motoren – dies gilt sowohl für die Ständerwicklungen als auch für Läuferwicklungen von Kollektormotoren. Bei Einphasenmotoren vergleicht man die Messergebnisse mit bekannten Gut-Werten, die zum Beispiel beim neuen Motor erfasst wurden. Zu beachten ist, dass die elektrischen Eigenschaften von der Motortemperatur abhängen und Fehler oft nur bei Anliegen der Betriebsspannung auftreten. Die Überprüfung der Elektronik, zum Beispiel eines Frequenzumrichters, ist im Feld nicht praktikabel. Deshalb wird diese nach der Prüfung des Motors auf Isolationsfehler und Windungsschluss meist ausgetauscht. Die Prüfungen werden in der Regel mit Vielfachmessgeräten (zum Beispiel Multimetern), Isolations- und Motorwicklungstestern vorgenommen. Letztere sind bislang nur in der Ausführung als Tischgerät verfügbar und für den Feldeinsatz nur bedingt geeignet. Mit einfachen Multimetern lässt sich der Widerstand der Wicklungen zum Gehäuse und zwischen den Anschlüssen messen. Ist damit ein Widerstand zum Gehäuse messbar, liegt ein Isolationsschaden vor. Jedoch ist der Umkehrschluss dass bei „Overload“ kein Isolationsschaden vorliegt nicht zulässig. Dies ist nur mit einem Isolationstester messbar bei dem die Prüfspannung größer als die Betriebsspannung ist. Der Wicklungswiderstand zwischen den Anschlüssen liefert Aufschluss über einen Windungsschluss. Ein Windungsschluss lässt sich bei einer mehrphasigen Maschine durch den Vergleich der Messwerte erkennen. Dies gilt für Maschinen mit Dreieck- oder Sternschaltung. Für einphasige Maschinen erfolgt der Vergleich mit einem bekannten Sollwert. Sind die Durchlasswiderstände der Wicklungen von Ständer oder Läufer nahezu gleich, liegt wahrscheinlich kein Windungsschluss vor. Diese Prüfung eignet sich aber nicht für Wicklungen mit dicken Drähten und kaum messbaren Widerständen. Außerdem ist damit ein Windungsschluss der erst bei Betriebsspannung auftritt nicht feststellbar. Verlässliche Ergebnisse liefern Prüfgeräte mit Stoßspannungsprüfung – ausgenommen permanent erregte Motoren, bei denen das Permanentmagnetfeld die Messung in Abhängigkeit von der Läuferstellung beeinflusst. Beim Vergleich der Messergebnisse für die Wicklungen ist zu berücksichtigen, dass auch bei guten Motoren die elektrischen Werte der einzelnen Wicklungen durch fertigungsbedingte Toleranzen streuen. Außerdem kann bereits die Prüfung mit den Sinnesorganen Aufschluss über eventuelle Probleme liefern. Elektrische Fehler kann man häufig sehen oder riechen!

Einer für alles

Natürlich ist es umständlich mehrere Messgeräte mitzunehmen, um alle wichtigen Mess- und Prüffunktionen an elektrischen Maschinen durchführen zu können. Deswegen hat GMC-I Messtechnik, mit Ihrer Marke Gossen Metrawatt, das Metrahit Coil (Bild 1) entwickelt. Es ist Digitalmultimeter, Isolationsmessgerät und Motorwicklungstester in einem Handgerät. Mit 18 Multimeterfunktionen, Echteffektivwertmessung bis 10 kHz und einer beleuchteten Anzeige von 30.000 Stellen ist das Metrahit Coil universell einsetzbar. Das Spezialmultimeter verfügt zudem über einen Datenspeicher für bis zu 15.000 Messwerte und einer patentierten Data-Hold-Funktion. Die Messwerte können über die integrierte Infrarot-Schnittstelle über einen Adapter komfortabel an die Software Matrawin 10 übergeben werden.