Oververhitting van wisselstroommotoren is een veelvoorkomend probleem dat kan leiden tot veroudering van de isolatie, verminderd rendement en zelfs doorbranden. De redenen zijn veelzijdig en kunnen doorgaans in verschillende categorieën worden onderverdeeld: elektrische redenen, mechanische redenen, milieu- en ventilatieredenen, evenals selectie- en toepassingsredenen.

1. Elektrische redenen
Dit is de meest voorkomende oorzaak van oververhitting van de motor.
Spanningsafwijking:
Hoge spanning: veroorzaakt verzadiging van de magnetische flux in de ijzeren kern, een scherpe toename van het ijzerverlies en oververhitting van de ijzeren kern.
Tegelijkertijd neemt de bekrachtigingsstroom toe, waardoor de wikkeling oververhit raakt.
Lage spanning: Wanneer het vermogen van de belasting constant blijft, zal een spanningsdaling een evenredige toename van de stroomsterkte veroorzaken (I=P/U * cos φ), wat resulteert in verhoogd koperverlies en oververhitting van de wikkeling.
Spanningsonbalans (driefasenmotor): Zelfs een kleine driefasenspanningsonbalans kan leiden tot een toename van de negatieve fasestroom, waardoor extra roterende magnetische velden en verliezen ontstaan. Dit zorgt ervoor dat de motor extra warmte genereert, met mogelijk onvoorstelbare gevolgen.
Overmatige stroomsterkte:
Overbelasting: Dit is de meest voorkomende oorzaak.
Het mechanische vermogen van de belasting overschrijdt het nominale vermogen van de motor, wat resulteert in een stroomsterkte die de nominale waarde overschrijdt, verhoogd koperverlies en oververhitting.
Probleem met de wikkeling:
Kortsluiting tussen windingen: De isolatie in de wikkeling is beschadigd, waardoor een gedeeltelijke kortsluiting van de spoel ontstaat en er een circulerende stroom op gang komt, met als gevolg ernstige plaatselijke verhitting.
Fase-fase kortsluiting of aardkortsluiting: een ernstige isolatiefout die een abrupte stroomtoename veroorzaakt en snel doorbrandt.
Onjuiste wikkelingsaansluiting: bijvoorbeeld het aansluiten van een ster op een driehoek, of een driehoek op een ster, wat resulteert in een abnormale stroom en magnetische flux.
Lage arbeidsfactor: Een hoge reactieve stroom verhoogt de totale stroom, wat leidt tot hogere verliezen in het circuit en de wikkelingen.

2. Mechanische redenen
Lagerproblemen:
Een gebrek aan olie in de lagers, verouderd of overmatig smeervet en lagerschade (slijtage, putjes) kunnen allemaal leiden tot een verhoogde wrijvingsweerstand. Hierdoor genereren de lagers warmte die ze overdragen aan de behuizing, terwijl ook de mechanische belasting van de motor toeneemt.
Wrijving tussen rotor en stator:
Ook wel bekend als "het vegen van de kamer".
Door slijtage van de lagers, kromtrekking van de as of onjuiste montage wrijven de rotor en de ijzeren kern van de stator tegen elkaar aan, waardoor veel warmte en lawaai ontstaan.
Mechanische belastingstoring:
De gesleepte apparatuur (zoals pompen, ventilatoren en compressoren) vertoont problemen zoals vastlopen, verkeerde uitlijning en beschadigde tandwielkasten, wat resulteert in een abnormale toename van de motorbelasting.
Installatieproblemen:
Een oneffen fundering voor de motorinstallatie, een te strakke riem en een verkeerd uitgelijnde koppeling veroorzaken extra mechanische spanning.

3. Milieu- en ventilatieredenen
De warmteafvoer van de motor is afhankelijk van goede koeling.
Slechte ventilatie:
Beschadiging van de ventilator, verstopping van de luchtinlaat of -uitlaat, luchtkanaal bedekt met stof en vuil (vooral bij ingesloten motoren met een hogere beschermingsgraad).
Bij zelfkoelende motoren kan langdurig gebruik op lage snelheid leiden tot onvoldoende luchtstroom door de ventilator.
Hoge omgevingstemperatuur:
De motor is geïnstalleerd in een omgeving met hoge temperaturen (zoals een stookruimte of direct zonlicht), waardoor warmteafvoer moeilijk is en de temperatuur vanzelfsprekend sterk stijgt.
Vochtige of vervuilde omgeving:
Vocht of geleidend stof hecht zich aan het oppervlak van de wikkeling, waardoor de isolatieprestaties afnemen en mogelijk gedeeltelijke ontlading of een verhoogde lekstroom ontstaat, met warmteontwikkeling tot gevolg.

4. Redenen voor selectie en aanvraag
Onjuiste motorkeuze:
De gekozen vermogens-, koppel- of snelheidsopties zijn te klein, waardoor de motor gedurende lange tijd onder overbelasting of bijna overbelasting werkt.
Het type belasting komt niet overeen met de eigenschappen van de motor (bijvoorbeeld het gebruik van een gewone motor voor frequent of zwaar starten).
Mismatch in werkschema's:
Gebruik motoren voor continu gebruik bij frequent starten, remmen of periodieke belastingen.
De aanloopstroom is doorgaans 5-7 keer de nominale stroom, en frequent starten en stoppen kan aanzienlijke warmteontwikkeling veroorzaken.
Onjuiste controlemethode:
Bij gebruik van een frequentieomvormer als aansturing kunnen er problemen ontstaan ​​als de draaggolffrequentie te hoog is ingesteld, er onvoldoende warmteafvoer is tijdens bedrijf bij lage frequenties, of als er geen adequate parametercompensatie wordt uitgevoerd (zoals onjuiste compensatie van de laagfrequente spanning).

Voorgestelde stappen voor probleemoplossing
Als blijkt dat de motor oververhit is, kan de volgende procedure worden gevolgd om het probleem op te lossen:
Controle door aanraken na uitschakeling: Schakel eerst de stroom uit, raak het apparaat met uw hand aan (let op de veiligheid) en voel of de warmte gelijkmatig verdeeld is of plaatselijk (bijvoorbeeld bij het lager) opwarmt.
Controleer de belasting: meet of de bedrijfsstroom de nominale stroom overschrijdt en bepaal of er sprake is van overbelasting.
Controleer de voeding: gebruik een multimeter of een spanningsanalysator om te meten of de driefasenspanning in balans is en rond de nominale waarde ligt.
Controleer het mechanische gedeelte: draai de rotor handmatig rond om te controleren of deze soepel draait en geen abnormale geluiden maakt;
Controleer de lagers, riemen en koppelingen.
Controleer de ventilatie en de omgeving: reinig het stof in het luchtkanaal en de behuizing;
Zorg ervoor dat de omgevingstemperatuur normaal is.
Elektrische testen: Gebruik een megohmmeter om de isolatieweerstand te meten en een brugschakeling om te controleren of de gelijkstroomweerstand van de driefasige wikkeling in evenwicht is, om vast te stellen of er problemen zijn met de interne wikkeling.
Uitgebreide analyse: Bepaal aan de hand van het motormodel, de belastingseigenschappen en de bedrijfsgegevens of er problemen zijn met een onjuiste selectie of toepassing.
Kortom, oververhitting van een motor is een systemisch probleem dat een uitgebreide analyse vereist vanuit meerdere invalshoeken, zoals de stroomvoorziening, de motor zelf, de aangesloten machines en de gebruiksomgeving.