Veel techniek valt pas op wanneer ze stopt met werken. Elektromotoren zijn daar een goed voorbeeld van. Ze drijven pompen, ventilatoren, transportbanden en talloze machines aan, maar blijven meestal buiten beeld. Toch bepaalt de juiste motor in hoge mate hoe betrouwbaar, zuinig en rustig een installatie functioneert. Vermogen alleen is daarbij niet voldoende. Ook toerental, koppel, montagewijze en gebruiksomstandigheden moeten aansluiten op wat een machine daadwerkelijk vraagt.
Elektromotoren zijn veel breder toepasbaar dan vaak wordt gedacht
Binnen de industrie zijn elektromotoren voor uiteenlopende aandrijvingen terug te vinden in vrijwel ieder proces waarin iets gecontroleerd moet draaien of bewegen. Denk aan ventilatoren die lucht verplaatsen, pompen die vloeistoffen rondsturen of transportbanden die producten door een productielijn voeren.
De motor zet elektrische energie om in mechanische beweging. Hoe die beweging vervolgens wordt gebruikt, verschilt sterk per toepassing.
Een pomp vraagt bijvoorbeeld om andere eigenschappen dan een machine die vanuit stilstand een zware massa moet versnellen. Alleen het opgenomen vermogen vergelijken zegt daarom weinig over de daadwerkelijke geschiktheid.
Vermogen en koppel worden regelmatig door elkaar gehaald
Kilowatt is vaak het eerste getal waarop wordt gelet bij het vervangen of selecteren van een elektromotor. Toch is koppel minstens zo belangrijk.
Koppel geeft aan hoeveel draaikracht de motor op zijn as kan leveren. Een machine die zwaar moet aanlopen kan relatief veel koppel nodig hebben, ook wanneer het nominale vermogen niet uitzonderlijk hoog is.
Het beschikbare koppel hangt bovendien samen met het toerental. Dezelfde hoeveelheid vermogen kan bij een lager toerental samengaan met een groter koppel.
Daarom worden elektromotoren regelmatig gecombineerd met een tandwielkast of andere overbrenging. De motor kan dan op een gunstig werkpunt draaien, terwijl de machine het benodigde toerental en de juiste kracht ontvangt.
De montagevorm moet fysiek bij de machine passen
Een motor kan elektrisch perfect geschikt zijn en toch onmogelijk te monteren zijn.
Elektromotoren bestaan namelijk in verschillende bouwvormen. Sommige modellen worden met voeten op een frame geplaatst, terwijl andere via een flens rechtstreeks aan een pomp, tandwielkast of machine worden bevestigd.
Bij vervanging is het daarom verstandig om niet alleen het typeplaatje te bekijken. Asdiameter, ashoogte, flensmaat, bevestigingspunten en beschikbare montageruimte moeten eveneens overeenkomen.
Een verschil van enkele millimeters kan bij bestaande machines al betekenen dat koppelingen niet meer netjes uitlijnen.
Een grotere motor is niet automatisch een betere keuze
Bij twijfel lijkt iets meer vermogen vaak veilig. Toch is structureel overdimensioneren niet altijd verstandig.
Een elektromotor heeft een werkgebied waarin hij gunstig functioneert. Wanneer een veel te grote motor voortdurend maar een klein deel van zijn capaciteit gebruikt, kan dat onnodig zijn en een minder efficiënte installatie opleveren.
Een te kleine motor geeft uiteraard andere problemen. Langdurige overbelasting kan leiden tot een hoge temperatuur, versnelde slijtage of uitschakeling van beveiligingen.
Een goede selectie begint daarom bij de werkelijke mechanische belasting en niet bij het simpelweg kiezen van de eerstvolgende zwaardere motor.
Toerentalregeling maakt een aandrijving flexibeler
Niet iedere installatie hoeft continu op één snelheid te werken.
Ventilatoren en pompen hebben bijvoorbeeld regelmatig te maken met een variabele capaciteitsvraag. Met een frequentieregelaar kan het toerental van een geschikte draaistroommotor worden aangepast aan die behoefte.
Dat kan daarnaast zorgen voor een gecontroleerdere start. In plaats van abrupt naar het bedrijfstoerental te versnellen, kan de motor geleidelijk worden opgestart.
Dat vermindert plotselinge mechanische belasting op onder meer koppelingen, riemen en andere onderdelen van de aandrijflijn.
Wel moeten regelaar en motor correct op elkaar worden afgestemd. De nominale motorstroom en gewenste bedrijfscondities spelen daarbij een belangrijke rol.
Warmte is een belangrijke aanwijzing bij storingen
Tijdens bedrijf wordt een elektromotor warm. Dat is normaal, zolang de temperatuur binnen de grenzen van het ontwerp blijft.
Ongebruikelijk hoge temperaturen kunnen verschillende oorzaken hebben. Denk aan een te zware belasting, onvoldoende ventilatie, versleten lagers of elektrische problemen.
Ook vervuiling kan meespelen. Wanneer koelribben en ventilatieopeningen bedekt raken met stof, kan warmte minder gemakkelijk worden afgevoerd.
Regelmatige visuele controle is daarom zinvol. Verkleuring, afwijkend geluid en sterke trillingen kunnen eveneens aanwijzingen zijn dat de aandrijving aandacht nodig heeft.
Lagerproblemen zijn vaak hoorbaar voordat de motor uitvalt
Lagers behoren tot de mechanische onderdelen die tijdens gebruik continu worden belast.
Slijtage kan zich uiten in toenemend geluid, trillingen of een hogere temperatuur rond de lagerpunten. Wie dergelijke veranderingen vroeg herkent, kan onderhoud soms plannen voordat volledige uitval ontstaat.
De oorzaak ligt overigens niet altijd in de motor zelf.
Een slecht uitgelijnde koppeling, onbalans in de aangedreven machine of ongewenste krachten op de as kunnen de lagers eveneens zwaarder belasten.
Daarom is het bij storingen verstandig om de gehele aandrijflijn te bekijken.
De omgeving bepaalt welke uitvoering nodig is
Een motor in een droge werkplaats krijgt met heel andere omstandigheden te maken dan een aandrijving in een vochtige, stoffige of intensief gereinigde productieomgeving.
Behuizing en beschermingsgraad moeten daarom passen bij de locatie.
Ook koeling verdient aandacht. Een motor die in een kleine afgesloten ruimte wordt geplaatst kan zijn warmte minder gemakkelijk kwijt dan hetzelfde model in een goed geventileerde omgeving.
Bij leveranciers van aandrijftechniek zoals Jumatra zijn daarom verschillende motoruitvoeringen en aanvullende componenten beschikbaar voor uiteenlopende machines en bedrijfsomstandigheden.
Preventief controleren voorkomt zoeken onder tijdsdruk
Elektromotoren draaien vaak jarenlang zonder veel aandacht. Juist daardoor komt een defect soms onverwacht.
Bij kritische machines kan het verstandig zijn om tijdens regulier onderhoud temperatuur, geluid, trillingen en elektrische belasting te volgen. Veranderingen zijn vaak interessanter dan één losse meting.
Ook het vastleggen van motorgegevens helpt. Wanneer een motor onverwacht moet worden vervangen, zijn bouwvorm, asmaat, vermogen, toerental en voedingsgegevens dan direct beschikbaar.
Dat voorkomt dat tijdens productiestilstand pas moet worden uitgezocht welk type ooit in de machine is gemonteerd.
Een elektromotor is maar één onderdeel van de aandrijving
De betrouwbaarheid van een machine wordt uiteindelijk niet alleen bepaald door de motor.
Koppelingen, tandwielkasten, bekabeling, beveiligingen en regeling moeten als één systeem functioneren. Een nieuwe motor plaatsen zonder naar de oorzaak van eerdere slijtage te kijken kan ertoe leiden dat hetzelfde probleem terugkomt.
Juist bij aandrijftechniek loont het daarom om verder te kijken dan het typeplaatje. De beste motor is niet per definitie de krachtigste of modernste uitvoering, maar degene die technisch en mechanisch het beste aansluit op de toepassing.