November 23, 2022 · 5 min read
In diesem Blogartikel dreht sich alles um industrielle Motoren und ihre optimale Instandhaltung. Sie erfahren, welche Schäden zu einem Motorausfall führen können und wie vorausschauende Wartung diese Ursachen frühzeitig verhindert.
Im zweiten Artikel unserer Blogserie beschäftigen wir uns ausführlich mit Motoren und wie deren Optimalzustand mittels vorausschauender Wartung langfristig erhalten werden kann. Insbesondere industrielle Motoren, die im Dauerbetrieb sind und mit möglichst geringen Ausfallzeiten laufen sollen, eignen sich hervorragend für den Einsatz einer vorausschauenden Wartungslösung.
Wie Motoren funktionieren
Elektrische Motoren sind weit verbreitete Maschinen, die überall in der Industrie in den unterschiedlichsten Branchen zum Einsatz kommen. Sie wandeln elektrische Energie in mechanische Energie um. Dies basiert auf den Prinzipien des Elektromagnetismus.
Motoren bestehen aus zwei grundlegenden Komponenten: dem Stator, der stillsteht und dem Rotor, der sich bewegt. Der Elektromotor funktioniert aufgrund der Wechselwirkung zwischen dem Magnetfeld des Motors. Die Wechselwirkung erzeugt eine Kraft in Form eines Drehmoments. Dieses Drehmoment wird in der Folge auf die Welle des Motors übertragen, die über Riemenantriebe oder Getriebe auf andere rotierende Geräte wie Ventilatoren, Walzen, Pumpen und Schaufeln übertragen wird, um deren Funktion zu ermöglichen.
Was passiert, wenn ein Motor ausfällt?
Motoren sind das Rückgrat von industriellen Produktionsketten und essenziell für einen zuverlässigen Maschinenbetrieb. Fällt ein Motor aus, so kann dies zu hohen unvorhersehbaren Kosten, Produktivitätsverlusten und nicht zuletzt enormen Stress und signifikanten Sicherheitsmängel für Ihre Mitarbeiter*innen in der Produktionsstätte führen.
Welche Schäden können einen Motorausfall verursachen?
Eine häufige Ursache für Motorausfälle ist der Stator, der das Magnetfeld zum Antrieb des Drehankers erzeugt. Der häufigste Auslöser für Lagerschäden ist eine Statorstörung, welche in den meisten Fällen zu einem Motorausfall führt. Lösungen für eine vorausschauende Wartung ermöglichen eine detaillierte Überwachung der Motorenkomponenten und tragen dadurch entscheidend dazu bei, die Lebensdauer von Industriemotoren zu erhöhen.
Viele moderne Industriemotoren sind für eine Lebensdauer von bis zu 20 Jahren ausgelegt. Diese wird jedoch aufgrund von unzureichender und verspäteter Wartung häufig nicht erreicht. Durch eine vorausschauende Wartung kann die Produktivität, die Anlagenverfügbarkeit sowie die Lebensdauer von Industriemotoren entscheidend erhöht werden.
Die häufigsten Ursachen für Motorausfälle sind Lagerschäden, Reibung, Fehlausrichtung, Unwucht, Lockerheit sowie Schäden am Riemenantrieb. Unseren internen Analysen zufolge treten bei Elektromotoren die meisten Störungen an den Lagern auf.
Wie Sie Motorausfälle mithilfe von vorausschauender Wartung verhindern
Sämtliche Maschinen sind Vibrationen ausgesetzt. Kommt es zu einem Anstieg der Vibrationen, kann dies den Zustand der Maschine beeinträchtigen und unerwartete Maschinen- sowie Produktionsausfälle, teure Reparaturkosten sowie Sicherheitsprobleme innerhalb der Produktionsstätte zur Folge haben.
Die vorausschauende Wartungslösung von AiSight setzt dreiachsige Sensoren zur Überwachung der Vibrationen, Temperatur sowie Magnetfelder ein, um Maschinenschäden rechtzeitig zu erkennen und teure Folgeschäden zu vermeiden. Die Überwachung der Vibrationen ist die am häufigsten eingesetzte Technik der Zustandsüberwachung von Anlagen, da sie Defekte früher als die meisten anderen Techniken identifiziert.
Lagerschäden bei Motoren durch vorausschauende Wartung erkennen
Ensteht ein Lagerschaden zum Beispiel durch Verschleiß am Innen- oder Außenring des Lagers, entwickelt sich Vibration im Hochfrequenzbereich. Verschlimmert sich der Schaden weiter, moduliert die Vibration auch in niedrigere Frequenzbereiche, welche durch eine kombinierte Überwachung der Drehgeschwindigkeit der Maschine sowie der Fehlerfrequenz für jede der Lagerkomponenten identifiziert werden kann.
Reibung bei Motoren durch vorausschauende Wartung vermeiden
Reibung kann aus vielerlei Gründen entstehen. Verschlissene Komponenten können eine signifikante Kraft auf die Maschine ausüben, sodass Reibung durch ungleichmäßig abgenutzte Oberflächen entsteht. Der Verschleiß von Lagern, Zahnrändern und Riemen wird häufig durch unsachgemäße Montage, Fertigungsfehler, Überlastung sowie schlechte Schmierung verursacht. Durch regelmäßige, ordnungsgemäße Schmierung von Lagern und Zahnrädern in rotierenden Maschinen, können Reibungswiderstände minimal gehalten werden. Durch vorrausschauende Wartung können diese Probleme frühzeitig erkannt und durch eine rechtzeitige Schmierung Folgeschäden verhindert werden.
Fehlausrichtung bei Motoren durch vorausschauende Wartung verhindern
Falsch ausgerichtete Maschinen können beispielsweise eine Biegung zwischen zwei Wellen entstehen lassen, wenn diese nicht richtig ausgerichtet sind. Wenn die Wellen rotieren, üben sie Kraft auf die Maschine aus. Diese wird häufig durch ungenaue Montage, unebene Böden, Wärmeausdehnung, falsches Drehmoment von Befestigungselementen und durch nicht korrekt installierte Kupplungen ausgelöst. Fehlausrichtungen können am Verhalten der harmonischen Schwingungen erkannt werden, welche durch die hochauflösende Sensorik überwacht werden.
Unwucht bei Motoren durch vorausschauende Wartung erkennen
Unwucht ist eine der häufigsten Auslöser für Anomalien in Vibrationen. Denn Unwucht kann zu vielen anderen Vibrationsproblemen führen, da übermäßige Kraft auf Komponenten wie zum Beispiel die Lager des Motors kommt. Durch die Überwachung der Schwingungen der verschiedenen Achsen können überhöhte Kräfte in bestimmten Achsen erkannt werden und somit eine Unwucht frühzeitig erkannt und damit verbundene Folgeschäden vermieden werden.
Lockerheit bei Motoren durch vorausschauende Wartung vermeiden
Lockerheit entsteht häufig durch zu große Lagerspiele, lose Montagebolzen oder nicht zusammenpassende Teile, Korrosion und Risse in der Struktur. Lockerungen können Vibrationen in rotierenden als auch nicht rotierenden Maschinen verursachen.
Probleme mit dem Riemenantrieb bei Motoren durch vorausschauende Wartung verhindern
Sehr übliche Probleme mit Antriebsriemen sind falsch ausgerichtete Riemenscheiben, Riemenresonanz und verschlissene Riemen. Falsch ausgerichtete Riemen und Riemenscheiben können Resonanzdefekte verursachen.
Wie AiSight ungeplante Ausfallzeiten bei Motoren verhindert
AiSight hat, für Unternehmen aller Größen, eine Lösung entwickelt, die weit über vorausschauende Wartung hinausgeht und bis in die Maschinendiagnostik reicht. Dank unserer Plug & Play-Sensoren bekommen Sie bereits ab dem ersten Tag umfangreiche Einblicke in den Zustand Ihrer Maschinen. Unser Smart Maintenance beschert Ihnen alle Vorteile von vorausschauender Wartung und erspart Ihnen zur gleichen Zeit die Nachteile wie zum Beispiel jene einer langsamen und teuren Implementierung.
Unser Aion-Sensor verwendet drei Sensoren, welche eine umfassende Analyse – Vibration auf drei Achsen, Temperatur, Magnetfeld – ermöglichen. Dadurch sind wir in der Lage, Störungen und Fehler wie beispielsweise Fehlausrichtungen frühzeitig zu erkennen. Unsere intelligenten Vibrationssensoren erlauben uns die Überwachung der Geschwindigkeit (mm/sek) und Beschleunigungswerte (g). Durch die Überwachung dieser beiden Parameter ist es möglich Vibrationsanstiege zu erkennen, die durch ein breiteres Spektrum von Problemen verursacht werden, wie zum Beispiel Unwuchten und Fehlausrichtungen.
Frühwarnsysteme bei Motoren sind unerlässlich, um die beschriebenen Schadenskaskaden zu vermeiden. Ziel ist es, die Effizienz zu maximieren und zur gleichen Zeit Stillstandzeiten zu minimieren. Das Erkennen mechanischer Störungen ist eine große Herausforderung für die Wartungsteams quer durch alle Industriebranchen.
Mit der ausgereiften AiSight-Lösung können Störungsursachen wie Fehlausrichtungen, Unwuchten, mangelhafte Schmierung sowie lockere Teile identifiziert werden. Auf diese Weise kann bestmögliche Zuverlässigkeit erreicht werden. Darüber hinaus kann durch eine rechtzeitige Korrektur der Ursachen von Störungen eine möglichst lange Lebensdauer und hohe Rentabilität ihrer Anlageninvestitionen erreicht werden.
Vorausschauende Wartung von Motoren für die Industrie
Industrielle Motoren werden in einer Vielzahl von Industriebranchen verwendet. Sie erzeugen beispielsweise Energie für den Betrieb von Förderanlagen, Pumpen, Lüftungsanlagen und für viele andere Geräte in den unterschiedlichsten, anspruchsvollsten Branchen.
Vorausschauende Wartung von Motoren in der FMCG-Industrie
Unsere Kund*innen in der FMCG-Branche (Schnelldrehende Konsumgüterindustrie) haben es mit den unterschiedlichsten Problemstellungen zu tun. Für Betreiber von Abfüllanlagen beispielsweise sind zuverlässige Motoren von großer Bedeutung. Denn Hochgeschwindigkeitsabfüllprozesse sind eine komplexe und anspruchsvolle Angelegenheit. So werden jede Stunde Tausende Flaschen abgefüllt, die in jeder Phase präzise positioniert werden müssen. Die AiSight-Lösung ist der Komplexität dieser Herausforderung gewachsen und zeichnet sich darüber hinaus durch eine hohe Kosteneffizienz aus.
Vorausschauende Wartung von Motoren in der holzverarbeitenden Industrie
Die holzverarbeitende Industrie hat mit einer Vielzahl an Herausforderungen zu kämpfen. Auf der eine Seite ist die Holzverarbeitung an sich ein raues Geschäft, denn Teile nutzen sich ab und gehen kaputt. Staubansammlungen bereiten den Maschinen und Motoren zusätzliche Probleme. Oftmals gibt es stark verkettete Produktionslinien, die nur als Ganzes funktionieren können. Fällt eine Maschine oder ein Motor aus, so steht oft die gesamte Produktion still. Aus diesen Gründen unterstützt AiSight mit der vorausschauenden Wartungslösung holzverarbeitende Unternehmen, um die unvermeidlichen Wartungspflichten effizient zu bewältigen.
Vorausschauende Wartung von Motoren in der Textil-Industrie
Produktionslinien in der Textil-Industrie laufen oftmals 24 Stunden lang an sieben Tagen der Woche. Hierfür spielen verlässlich funktionierende Motoren eine große Rolle. Die Wartungsteams unserer Kund*innen können trotz regelmäßiger Kontrollen aller Anlagen häufig nur begrenzte Informationen sammeln, ohne die Anlagen komplett abzuschalten für die Wartung. Um Wartungen dann vorzunehmen, wenn sie nötig sind, und ungeplante Stillstände der Produktion zu verhindern, setzen unsere Kund*innen auf die AiSight-Lösung. Wie die Carl Meiser GmbH & Co. KG mithilfe von AiSight ihre Wartungsstrategie digitalisiert hat, können Sie in unserer Fallstudie nachlesen.
Es handelt sich hierbei um keinen allumfassenden Überblick über alle Branchen, die Motoren verwenden, sondern lediglich einen kurzen Auszug der Einsatzgebiete.
AiSight ist Experte für die Vorhersage von Ausfällen von Motoren. Nutzen Sie die AiSight-Lösung, um Ihre Wartungsmaßnahmen effizienter zu gestalten und ungeplante Ausfallzeiten zu reduzieren.
In unserem nächsten Blogbeitrag dreht sich alles um die vorausschauende Wartung von Pumpen. Stay tuned!
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