Frage:
Wie lassen sich auftretende Ströme über die Lager des Rotors vom Motor, sog. Lagerströme, reduzieren?
Antwort:
Eine wesentliche Maßnahme zur Dämpfung von Lagerströmen ist eine sachgemäße Verkabelung und Erdung gemäß den Betriebsanleitungen. Für die Erdung ist maßgebend, dass sie nicht nur ausreichend niederohmig für den Personenschutz ausgeführt ist, sondern auch mit geringer Hochfrequenzimpedanz (großflächige Kontaktierung).
Grundsätzlich lassen sich Lagerströme durch eine Reduzierung der Schaltfrequenz verringern. Es ist daher ratsam, die Schaltfrequenz (C0018) auf den kleinsten, für die Anwendung vertretbaren Wert einzustellen. Dabei kann allerdings eine erhöhte Geräuschentwicklung der Antriebseinheit entstehen.
Da der Schwerpunkt der Lagerstromproblematik im Leistungsbereich >15 kW liegt, gibt es bei Lenze für diesen Motorleistungsbereich spezielle Lagerstromdrosseln, die den Energiegehalt der Lagerströme um den Faktor 5 bis 10 verringern, so dass eine ausreichende Lebensdauer der Motorlager sichergestellt ist. In Verbindung mit den Lagerstromdrosseln können Frequenzumrichter sowie Servoumrichter ohne Einschränkungen betrieben werden. Ein Einfluss auf die Motorstromregelung der Servoumrichter ist vernachlässigbar.
Zusätzlich sind Verbesserungen durch die Verwendung symmetrischer Motorkabel möglich, entweder durch ein dreiadriges Kabel, wobei der Schirm die Funktion des PE-Leiters übernimmt, oder durch ein sechsadriges Kabel mit drei symmetrisch angeordneten PE-Leitungen, die einen reduzierten Querschnitt aufweisen können.
Bei Motorleistungen > 90 kW empfiehlt es sich, aus Kostengründen isolierte Motorlager einzubauen, die von den Abmaßen und Toleranzen identisch mit herkömmlichen Lagern sind. In diesem Fall ist es jedoch wichtig, dass die Wellenanbauten (Last- und Geber-seitig) ebenfalls eine Isolierung aufweisen, weil sonst z. B. die Lager eines Anbaugetriebes den Lagerstrom übernehmen und geschädigt werden können.
Wenn zusätzliche Ausgangsdrosseln wie Motordrosseln, Motorfilter oder Sinusfilter zum Einsatz kommen, so sollte wegen der optimalen Schirmkontaktierung immer die Lagerstromdrossel direkt an der Motorleitung angeschlossen werden, während die zusätzlichen Filter direkt am Umrichter anzuschließen sind.
Der Leistungsanschluss ist gemäß den Vorgaben der Installationsanweisung auszuführen. Besonders zu beachten ist:
- Es sind geschirmte Motorleitungen zu verwenden.
- Der Leitungsschirm darf nicht unterbrochen sein.
- Der Schirm ist auf beiden Seiten aufzulegen.
- Das Auflegen des Schirmes muss mit einer 360 °-Umschlingen erfolgen (z. B. Bügelschelle).
- Die Schirmanbindung geräteseitig erfolgt mit Laschen am Schirmblech oder durch Schellen (die Lagerstromdrosseln verfügen über eine geeignete Schirmschelle).
- Die Schirmanbindung am Motor erfolgt durch eine spezielle EMV-Kabeldurchführung des Klemmkastens.
