Die einwandfreie Funktion von Motorstatoren ist entscheidend für den zuverlässigen und effizienten Betrieb industrieller Systeme. Selbst kleinere Probleme können sich zu kritischen Ausfällen ausweiten, daher sind präzise und zeitnahe Prüfmethoden unerlässlich, um kostspielige Ausfallzeiten zu vermeiden.
1. Isolationswiderstandsprüfung (IR)
Die Isolationswiderstandsprüfung ist eines der grundlegendsten Diagnosewerkzeuge für MotorstatorenEs misst den Widerstand zwischen einer Statorwicklung und Masse und beurteilt den Zustand der Isolation durch die Identifizierung von Verunreinigungen, Feuchtigkeit und Degradation.
Mit einem Megohmmeter wird eine Gleichspannung (typischerweise 500 V–5000 V) angelegt und der Widerstand in Megohm (MΩ) gemessen. Ein hoher Widerstandswert deutet auf eine effektive Isolation hin, während ein niedriger Widerstandswert auf potenzielle Probleme hinweist.
Wann und warum es verwendet wird
- Regelmäßige Wartung in allen Industriesektoren
- Vorinbetriebnahmeprüfungen nach Installation oder Reparatur
- Früherkennung von Ausfällen aufgrund von Wassereintritt oder Verunreinigungen
| Vorteile | Nachteile |
| Einfach und schnell durchzuführen | Abbiegefehler können nicht erkannt werden |
| Kostengünstig und weit verbreitet | Die Ergebnisse werden von Temperatur und Luftfeuchtigkeit beeinflusst. |
| Geeignet für routinemäßige Wartungsarbeiten und Vorinbetriebnahmeprüfungen. | Erkennt nur Probleme mit der Isolierung gegen Erde |
2. Vergleichstest für Stoßspannungen
Die Stoßspannungsprüfung eignet sich ideal zur Erkennung von Windungsisolationsfehlern, die mit anderen Prüfverfahren oft übersehen werden. Dabei werden Hochspannungsimpulse an die Wicklungen angelegt und die Wellenformen zwischen den Wicklungen oder mit einer Referenzspannung verglichen.
Abweichungen in der Wellenform deuten auf Isolationsschwächen oder Spulenungleichgewichte hin.
Wann und warum es verwendet wird
- Qualitätskontrolle in der OEM-Produktion
- Rückspulvalidierung in Reparaturzentren
- Vorausschauende Wartung kritischer Motoren
| Vorteile | Nachteile |
| Hochempfindlich gegenüber Isolationsfehlern zwischen den Windungen | Kann bei unsachgemäßer Anwendung die Isolierung überbeanspruchen. |
| Wirksam für die frühzeitige Fehlererkennung | Erfordert fachkundige Interpretation der Wellenform. |
| Ideal für die Qualitätssicherung in der Motorenfertigung und beim Neuwickeln | Nicht geeignet für häufige oder Online-Tests |
3. Polarisationsindex-Prüfung (PI-Prüfung)
Der Polarisationsindex-Test bewertet die dielektrische Absorption von Isolierungen über die Zeit und liefert damit ein tieferes Verständnis als eine einmalige Infrarotmessung. Er eignet sich besonders gut zur Erkennung von Verunreinigungen oder alternder Isolierung.
Der Widerstand wird nach einer und nach zehn Minuten Anlegen einer Gleichspannung gemessen. So wird das Pi-Verhältnis berechnet:
- PI ist gleich IR nach 10 Minuten geteilt durch IR nach 1 Minute.
- Ein Wert von 2,0 oder höher deutet auf eine gute Isolationsqualität hin.
Wann und warum es verwendet wird
- Bei großen oder Hochspannungsmotoren
- Nach längerer Lagerung oder Umwelteinwirkung
- Für Motoren, die korrosiven Atmosphären ausgesetzt sind
| Vorteile | Nachteile |
| Erkennt gealterte Isolierung, Feuchtigkeit und Schmutz. | Die Durchführung dauert mindestens 10 Minuten. |
| Aussagekräftiger als eine einzelne Isolationswiderstandsmessung | Ergebnisse, die von Umweltfaktoren beeinflusst werden |
| Zerstörungsfrei und leicht wiederholbar | Weniger nützlich, wenn die Isolierung gleichmäßig verschlechtert ist. |
4. Teilentladungsprüfung (TE-Prüfung)
Die Teilentladungsprüfung erkennt mikroskopische elektrische Entladungen, die in Hohlräumen, Rissen oder verunreinigten Bereichen der Statorisolierung auftreten. Dies sind frühe Anzeichen für eine Verschlechterung der Isolierung.
Teilentladungen können offline (spannungsfrei) oder online (im Betrieb) durchgeführt werden und beinhalten das Anlegen einer Spannung und die Überwachung der ausgesendeten hochfrequenten Impulse oder akustischen Signale.
Wann und warum es verwendet wird
- Hochspannungsanlagen in kritischen Betriebsabläufen
- Kontinuierliche Überwachung in Umspannwerken, Kraftwerken und Windkraftanlagen
- Inbetriebnahme und regelmäßige Evaluierungen
| Vorteile | Nachteile |
| Erkennt Isolationsfehler im Frühstadium | Hohe Ausrüstungs- und Einrichtungskosten |
| Funktioniert sowohl in Online- als auch in Offline-Umgebungen. | Empfindlich gegenüber elektrischem und Umgebungsgeräusch |
| Ermöglicht vorausschauende Wartung und Langzeitüberwachung | Erfordert Fachkenntnisse zur Interpretation und Lokalisierung von Fehlern. |
5. Kernverlustprüfung (EL-CID)
Die Kernverlustprüfung beurteilt die strukturelle Unversehrtheit und die magnetischen Eigenschaften des Statorkerns. Sie hilft, kurzgeschlossene Bleche zu identifizieren, die zu erhöhten Energieverlusten und Überhitzung führen.
Bei Verfahren wie EL-CID wird ein Wechselstromsignal mit niedriger Spannung angelegt, während ein Scanner Streufluss oder anormale Erwärmungsmuster in den Lamellen erkennt.
Wann und warum es verwendet wird
- Nach der Demontage während der Motorwicklung
- Vor dem Wiedereinbau der reparierten Motoren
- Qualitätssicherung bei OEMs
| Vorteile | Nachteile |
| Erkennt kurzgeschlossene Bleche im Statorkern | Erfordert Zugang zum blanken Stator |
| Nicht-invasiv und sicher | Kann nur offline durchgeführt werden |
| Gewährleistet die Integrität des Kerns vor dem Aufwickeln | Zeitaufwändig für große Maschinen |
Trends bei der Prüfung von Motorstatoren
Da sich industrielle Betriebe in Richtung vorausschauender Wartung und digitaler Transformation bewegen, entwickelt sich auch die Statorprüfung weiter:
Integrierte intelligente Diagnose
Moderne Testgeräte vereinen IR-, PI- und Stoßspannungsprüfung in einem Gerät, wodurch der Arbeitsablauf optimiert und die Genauigkeit verbessert wird.
Cloud- und IoT-Konnektivität
Drahtlosfähige Testgeräte ermöglichen die Datenübertragung an zentrale Überwachungsplattformen. Wartungsteams können Leistungstrends aus der Ferne analysieren.
KI und maschinelles Lernen
Künstliche Intelligenz wird eingesetzt, um Teilentladungsmuster zu analysieren, die Lebensdauer der Isolierung vorherzusagen und Wartungsmaßnahmen zu empfehlen.
Online-Zustandsüberwachung
Sensoren, die in Motoren integriert sind, können nun Temperatur, Vibrationen, Stromungleichgewicht und Entladeaktivität kontinuierlich überwachen, was eine zustandsorientierte Wartung anstelle zeitbasierter Intervalle ermöglicht.
