Erwärmung ist ein unvermeidliches Phänomen im Betrieb von Lagern. Unter normalen Umständen gleichen sich Wärmeerzeugung und Wärmeabgabe der Lager relativ aus, d. h. die abgegebene Wärme entspricht im Wesentlichen der abgegebenen Wärme. Dadurch kann das Lagersystem einen relativ stabilen Temperaturzustand aufrechterhalten.
Aufgrund der gleichbleibenden Qualität des Lagermaterials und des verwendeten Schmierfetts wird die Lagertemperatur der Motoren auf maximal 95 °C begrenzt. Dies gewährleistet die Stabilität des Lagersystems, ohne die Temperaturerhöhung der Motorwicklungen übermäßig zu beeinflussen.
Die Hauptursachen für die Wärmeentwicklung im Lagersystem sind Schmierung und ausreichende Wärmeabfuhr. In der Praxis bei der Herstellung und dem Betrieb von Motoren können jedoch ungeeignete Faktoren zu einer mangelhaften Funktion des Lagerschmiersystems führen.
Wenn das Lagerspiel zu gering ist oder die Lagerringe aufgrund ungenauer Passung mit Welle oder Gehäuse Spiel haben und dadurch unrund laufen, kann dies zu Lagerschäden führen. Auch wenn axiale Kräfte eine erhebliche Fehlausrichtung der axialen Passung des Lagers verursachen oder wenn durch die Reibung zwischen Lager und zugehörigen Bauteilen Schmierfett aus dem Lagerraum geschleudert wird, können all diese ungünstigen Situationen eine Erwärmung der Lager während des Motorbetriebs zur Folge haben. Das Schmierfett kann sich aufgrund der hohen Temperatur zersetzen und versagen, was innerhalb kurzer Zeit zu katastrophalen Schäden am Lagersystem des Motors führen kann. Daher müssen die Passungsmaße der Bauteile sowohl bei der Konstruktion und Fertigung als auch bei der späteren Wartung und Instandhaltung des Motors präzise kontrolliert werden.
Axialströme stellen ein unvermeidliches Qualitätsrisiko für große Motoren dar, insbesondere für Hochspannungs- und Frequenzumrichtermotoren. Sie schädigen das Lagersystem des Motors erheblich. Werden keine geeigneten Maßnahmen ergriffen, kann das Lagersystem innerhalb weniger Stunden, mitunter sogar innerhalb weniger Dutzend Stunden, durch Axialströme zerstört werden. Diese Probleme äußern sich zunächst durch Lagergeräusche und Erwärmung, gefolgt vom Versagen des Schmierfetts aufgrund der Hitze. Innerhalb kürzester Zeit kann das Lager durch Verbrennung blockieren. Um dem entgegenzuwirken, werden bei Hochspannungs-, Frequenzumrichter- und Niederspannungs-Hochleistungsmotoren während der Konstruktion, Fertigung oder im Betrieb entsprechende Maßnahmen ergriffen. Zwei gängige Maßnahmen sind: Zum einen die Unterbrechung des Stromkreises durch eine Schutzschaltung (z. B. durch isolierte Lager, isolierte Lagerdeckel usw.), zum anderen die Stromumleitung, d. h. die Verwendung von geerdeten Kohlebürsten, um den Strom abzuleiten und das Lagersystem zu schützen.
Veröffentlichungsdatum: 06.12.2024