Lager, die normalerweise eine spiegelglatte Lauffläche aufweisen, können durch elektrische Entladungen beschädigt werden. Ohne einen Schutz fließen Wellenspannungen durch die Lager ab und verursachen unerwünschte elektrische Entladungen. Funkenerosion schädigt die Laufflächen und führt zum vorzeitigen Ausfall des Lagers beziehungsweise Motors. Innerhalb kurzer Zeit ist die Lauffläche übersät mit mikroskopisch kleinen Schmelzkratern und bekommt ein mattiertes Aussehen. Mit der Zeit bildet sich eine Riffelung (waschbrettartige Oberfläche), woraus erhöhte Lagergeräusche und Vibrationen resultieren.
Beim Einsatz isolierter Lager sucht sich der schädliche Strom einen anderen Pfad zur Erde, in der Regel durch angeschlossene Aggregate wie Getriebe, Pumpe, Tacho, Encoder oder ähnliche. Dadurch werden die Lager dieser Geräte geschädigt.
Einfacher Nachweis der Wirksamkeit
Die Wirksamkeit der Wellenerdungsringe kann durch einfaches Messen der Wellenspannung mittels eines Oszilloskops nachgewiesen werden. Ohne Wellenerdung erscheint der Spannungsverlauf in hohen Spannungsspitzen und steilen Entladungsflanken. Nach Anbringen des Wellenerdungsrings erscheint eine nahezu flache Linie.
Die Wellenerdungsringe haben sich bereits in über einer Million Installationen weltweit bewährt, schwerpunktmäßig in Nordamerika und Asien. Etliche Motorenhersteller, darunter Baldor, WEG und Regal, setzen werkseitig installierte Wellenerdungsringe serienmäßig oder optional bei bestimmten Motorbaureihen ein, damit der Betrieb am Frequenzumrichter keine schädlichen Auswirkungen auf die Motoren hat.
Fazit
Um einen Elektromotor problemlos am Frequenzumrichter zu betreiben, genügt es nicht, sich ausschließlich auf die Aussagen der Hersteller zu verlassen. Die Isolationen sind zwar nach den neuesten Standards ausgeführt, aber oftmals wird kein Augenmerk auf eine wirksame Wellenerdung gelegt, die Lager vor schädlichen hochfrequenten Strömen schützt. Aegis Wellenerdungsringe (in Kombination mit einem isolierten Lager bei Motoren größer 75-100 kW) stellen dafür eine Möglichkeit dar. fa
