Prüfstände für Elektromotoren

Synonyme: Elektromotoren Funktionsprüfung, Elektromotorenprüfung, Prüfanlagen für Elektromotoren

 
Pruefstaende-Elektromotoren

Prüfstände für Elektromotoren sind schlüsselfertige Maschinen und Anlagen zur 100-%-Kontrolle von montierten Elektromotoren durch vorwiegend elektrische und mechanische Funktionsprüfungen sowie Hochspannungs-Sicherheitsprüfungen. Einfachere Prüfaufgaben erfolgen als Leerlaufprüfung. 
Anspruchsvollere Prüfaufgaben erfordern eine Lastprüfung, die mit simulierter Last durchgeführt wird. Zur Prüfung von Motoren mit integrierter Leistungselektronik werden über Schnittstellen Signale als Sollwerte vorgegeben und mit den ausgegebenen Signalen verglichen, auch eine Prüfung der Rückspeisung ist möglich. Häufige Zusatzaufgaben sind Funktionsprüfungen von angebauten Bremsen, Winkelgebern und Tachos. Weiterhin können die Prüfstände auch eine Programmierung z. B. zur Justierung von Positionsgebern umfassen.
Für netzbetriebene Motoren sind zusätzlich elektrische Sicherheitsprüfungen wie Spannungsfestigkeits-, Schutzleiter- und Isolationswiderstandsprüfungen erforderlich. Die Bewertung mechanischer Eigenschaften wie Getriebeeingriff, Getriebeübersetzung, Lagergeräusche und Unwucht wird mit Hilfe der Schwingungs- und Geräuschanalyse durchgeführt. 
Elektromotoren-Prüfstände umfassen stets anwendungsspezifisch ausgewählte Messsysteme einschließlich der Prüfsoftware, elektrische und auch mechanische Adaptionen von Motoren zur Lastsimulation oder als externe Antriebsquelle für den Generatorbetrieb, eine Steuerung sowie den maschinentechnischen Aufbau mit Grundgestell und Handhabung.

Funktionsprizip


Der zu prüfende Motor wird manuell oder automatisch in eine werkstückspezifische Halterung eingesetzt, fixiert, elektrisch kontaktiert, gegebenenfalls erfolgt eine mechanische Adaption von Lastantrieben oder Wegsensoren. Anschließend wird der Prüfablauf gestartet. Die jeweiligen Spannungen, Frequenzen, Prüfzeiten, Rampenfunktionen etc. sind vom Prüfprogramm vorgegeben. Die Größen Spannung, Stromstärke, Leistungsaufnahme oder Phasenverschiebung werden am Motor gemessen, mit den vorprogrammierten Sollwerten verglichen und anschließend bewertet.
Für die Leerlaufprüfung werden die Prüflinge mit Spannung beaufschlagt und durch die Messung von Leerlaufstrom und Leerlaufleistung geprüft. Die Leerlaufprüfung ist oft auch mit einer Wicklungswiderstandsmessung und Verschaltungsprüfung verbunden, optional kann ein Hochlauftest mit der Prüfung auf ausreichende Anlauf- und Hochlaufmomente dazukommen.
Zur Lastprüfung wird der Abtrieb des Motors mechanisch mit einem zweiten Motor verbunden, der als Bremse mit definiertem Moment eine Last simuliert. Um die Funktion einer generatorischen Nutzbremse im Vierquadrantenbetrieb zu testen, wird der Prüfling durch einen externen Motor angetrieben.
Zur Prüfung von Motoren mit integrierter Leistungselektronik werden oft über die Kommunikation mit Bus-Systemen Sollwerte an die Leistungselektronik vorgegeben und die Ausgangssignale z. B. von Drehzahlbegrenzungen, Blockiererkennungen oder integrierten Positionsgebern erfasst. 
Mechanische Unregelmäßigkeiten z. B. von Wellen, Zahnrädern oder Lagern, die Änderungen der Winkelgeschwindigkeit verursachen, lassen sich durch eine Gleichlaufschwankungsanalyse ermitteln.

Einsatzbereich


Die Prüfstände für Elektromotoren dienen zur End-of-Line-Funktionsprüfung von Elektromotoren aller Art. Die Anlagen werden als halb- oder vollautomatischer Prüfstand, als Prüfstation zur Anlagenintegration oder als verkettete Prüflinie ausgeführt. Typische Prüflinge sind Getriebe- und Normmotoren, Schrittmotoren, EC- und Servomotoren einschließlich integrierter Leistungselektronik sowie netzbetriebene Wechselspannungsmotoren wie Universalmotoren, Einphasen-Asychronmotoren, Kondensator-, Spaltpol- oder Reluktanzmotoren. Kfz-Motoren sind Stellmotoren, Anlasser oder Motoren für Hybridantriebe. Hauptanwenderbranchen sind Hersteller von Elektromotoren für industrielle und andere Anwendungen, Automobilzulieferer sowie Hersteller von Haushaltsgeräten, Ventilatoren und Elektrowerkzeugen.