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Auslösung des Motorschutzrelais: Ursachen, Diagnose und dauerhafte Lösungen

Auslösung des Motorschutzrelais: Ursachen, Diagnose und dauerhafte Lösungen

Warum Motorschutzrelais auslösen: mechanische Überlast, Phasenasymmetrie, Einphasenbetrieb, falsche Relais-Einstellungen oder Überhitzung. Ein messbasiertes Diagnoseverfahren und dauerhafte Lösungen.
Auslösung des Motorschutzrelais: Ursachen, Diagnose und dauerhafte Lösungen

Wichtigste Erkenntnisse: Ein Überlastrelais löst aus, weil der Motor über zu lange Zeit mehr Strom gezogen hat, als sein sicheres thermisches Limit zulässt. Das ist ein Symptom mit nur wenigen tatsächlichen Ursachen: eine mechanische Überlast der angetriebenen Maschine, zu niedrige oder unausgeglichene Versorgungsspannung, Phasenausfall, falsche Relais-Einstellung oder -Klasse oder übermäßige Umgebungstemperatur.

Die Diagnose beginnt mit einer Stromzange an allen drei Phasen, verglichen mit dem Typenschild-Volllaststrom des Motors, bevor irgendetwas ersetzt wird.

Was das Überlastrelais schützt

Das Überlastrelais modelliert die Wicklungstemperatur des Motors anhand des durch sie fließenden Stroms. Anhaltender Strom über der eingestellten Grenze bedeutet, dass die Wicklungen sich in Richtung Isolationsschädigung erwärmen, daher öffnet das Relais den Schützkreis. Es ist absichtlich langsam (thermisch), im Gegensatz zu einem Leistungsschalter oder einer Sicherung, die auf Kurzschlussströme sofort reagieren.

Ein ausgelöstes Überlastrelais sagt Ihnen daher, dass der Motor zu lange zu hart gearbeitet hat, nicht dass ein momentaner Stromspike stattgefunden hat.

Die tatsächlichen Ursachen, in der Reihenfolge zu prüfen

  • Mechanische Überlast. Verschleißende oder defekte Lager im Motor oder in der angetriebenen Maschine, zu straff gespannter Riemen, Produktstauungen, eine Pumpe, die weit außerhalb ihrer Kennlinie läuft, Materialansammlungen. Dies ist die häufigste Ursache und diejenige, die am häufigsten „behoben“ wird, indem das Relais hochdimensioniert wird, statt die Maschine zu reparieren.
  • Spannungsprobleme. Niedrige Spannung erhöht den Strom bei gleicher Last; Phasenungleichgewicht erhöht die Erwärmung erheblich (ein kleiner Spannungsungleichstand bewirkt ein viel größeres Stromungleichgewicht).
  • Phasenausfall. Ausfall einer Phase (geplatzte Sicherung, defekter Kontakt): die verbleibenden Phasen führen stark erhöhten Strom. Eine Messung der Ströme in allen drei Phasen erkennt das sofort.
  • Falsche Relais-Einstellung oder Auslöseklasse. Die Einstellung sollte dem Typenschild-Volllaststrom des Motors entsprechen (angepasst an die Verdrahtungskonfiguration), und die Auslöseklasse (10, 20, 30) sollte zum Anlaufbetrieb passen. Ein Relais der Klasse 10 löst bei einer Last mit hoher Trägheit bei jedem harten Anlauf aus.
  • Hitze. Hohe Umgebungstemperatur im Gehäuse, blockierte Belüftung oder Sonneneinstrahlung auf Außenverteilungen verschiebt das thermische Modell des Relais.

Diagnose: Messungen zuerst

  • 1. Messen Sie den Laufstrom an allen drei Phasen und vergleichen Sie mit dem Typenschild-Volllaststrom und untereinander.
  • 2. Ausgeglichen, aber hoher Strom: Die Last ist real, sehen Sie sich die angetriebene Maschine an (bei gesicherter Abschaltung von Hand drehen, Lager, Riemen, Materialweg prüfen).
  • 3. Stromungleichgewicht: Messen Sie die Außenleiterspannungen (Phase-zu-Phase), verfolgen Sie Versorgungsprobleme, lose Klemmenanschlüsse oder einen defekten Schützpol nach.
  • 4. Normaler Strom, aber trotzdem Auslösen: Überprüfen Sie die Relais-Einstellung und -Klasse; verdächtigen Sie sonst das Relais selbst oder Erwärmung im Schaltschrank.
  • 5. Wenn ein Frequenzumrichter (VFD) den Motor antreibt, enthalten seine Fehlercodes dieselbe Aussage mit mehr Details: siehe unseren Leitfaden zur Fehlerbehebung bei VFD-Überstromfehlern.

Dauerhafte Lösungen

Die dauerhafte Lösung behebt den Strombedarf, nicht nur das Auslösen.

Reparieren Sie die mechanische Ursache, korrigieren Sie das Versorgungsproblem, stellen Sie das Relais auf die Typenschildwerte ein und dokumentieren Sie jeden Auslösevorgang in Ihrem CMMS mit den gemessenen Strömen, damit der dritte Auslöser am selben Förderer zu einem Arbeitsauftrag für ein Lager wird und nicht zu einem weiteren Zurücksetzen.

Das Trend-Tracking des Motorstroms mittels Zustandsüberwachung erkennt die Lastzunahme Wochen vor dem Auslösen. Und weil Bediener oft einfach zurücksetzen und neu starten, verschwinden diese Ereignisse aus manuellen Protokollen: Fabricos durch Computer-Vision verifiziertes OEE erfasst jeden dieser Kurzstillstände mit echter Dauer, so werden wiederholte „kleine“ Auslösungen schließlich als der Kapazitätsverlust sichtbar, der sie sind.

FAQ

Kann ich einfach auf „Zurücksetzen“ drücken und weiterlaufen?
Einmal, während Sie die Messung planen. Wiederholte Zurücksetzungen ohne Diagnose beschädigen die Motorisolation und verwandeln eine lagerbedingte Reparatur in eine motorbedingte (teurere) Reparatur.

Ist es jemals korrekt, die Relais-Einstellung zu erhöhen?
Nur bis zum auf dem Typenschild angegebenen Volllaststrom entsprechend der Verdrahtung. Ein Relais über dem Typenschild einzustellen, um lästige Auslösungen zu verhindern, nimmt dem Motor seinen Schutz.

Der Motor löst nur an heißen Nachmittagen aus. Warum?
Gehäuse- oder Umgebungshitze verschiebt das thermische Verhalten, oder die Versorgungsspannung sinkt zu Spitzenbelastungszeiten. Prüfen Sie die Belüftung des Gehäuses und die Nachmittags-Spannung.

Um zu sehen, wie die automatische Erfassung jeder Stillstandzeit, selbst der zweiminütigen Zurücksetzungen, die sonst niemand protokolliert, Ihre Sicht auf die reale Kapazität verändert, buchen Sie eine Demo.

Antriebe von Förderbändern sind häufige Überlastverursacher: Bandmistracking und Materialansammlungen erhöhen die Betriebsbelastung, wie in Problemen mit der Bandführung von Förderbändern beschrieben.

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