Motorklemmbrett: Stern und Dreieck in 3D

Am Klemmbrett arbeiten: Drehrichtung, Messen, Sonderfälle

Erst das Typenschild, dann die Brücken

Beim Anschluss eines Drehstrommotors müssen die Daten auf dem Leistungsschild mit Netzspannung und Netzfrequenz übereinstimmen. Angeschlossen wird standardmäßig über sechs Schraubverbindungen im Klemmkasten, je nach Netzspannung in Stern oder Dreieck (Eaton Schaltungsbuch 10/23, S. 3-9). Die Bemessungsdaten müssen nach IEC 34-1 bzw. VDE 0530 auf dem Leistungsschild stehen (S. 3-10). Fehlt das Schild oder ist es unleserlich, wird nicht geraten: Dann Unterlagen des Herstellers besorgen.

Welche Richtung ist rechts?

Die Drehrichtung gibt man immer mit Blick auf die Antriebswelle an. Die Anschlüsse sind so bezeichnet, dass der Motor rechts herum läuft, wenn an U1, V1 und W1 die Außenleiter in der Phasenfolge L1, L2, L3 liegen. Getauscht wird die Drehrichtung durch das Vertauschen zweier Anschlussphasen (Eaton, S. 3-10). Am Klemmbrett tauschst du dafür zwei Außenleiter der Zuleitung, nie die Brücken. Wer die Brücken umsetzt, wechselt zwischen Stern und Dreieck, aber nicht die Drehrichtung.

Wicklungen durchmessen

Für eine Prüfung spannungsfrei schalten, Zuleitung abklemmen und alle Brücken entfernen. Dann liegen die drei Wicklungen einzeln an den Klemmen. Zuerst den Widerstand von U1 nach U2, V1 nach V2 und W1 nach W2 messen. Die drei Werte sind klein und sollen fast gleich sein. Weicht eine Wicklung deutlich ab, hat sie einen Windungsschluss oder eine schlechte Verbindung. Unendlich heißt unterbrochen. Danach den Isolationswiderstand jeder Wicklung gegen das Gehäuse und der Wicklungen gegeneinander messen. Gegeneinander geht nur ohne Brücken, sonst sind sie ja verbunden.

Was der Strom im Betrieb verrät

Läuft der Motor, misst du mit der Stromzange alle drei Außenleiter. Bei einem gesunden Motor an einem symmetrischen Netz sind die drei Ströme fast gleich. Ein deutlich abweichender Strom zeigt eine Wicklung mit Fehler, eine lockere Klemme oder eine ungleiche Netzspannung. Fehlt ein Strom ganz, läuft der Motor auf zwei Außenleitern, dann sofort abschalten. Ein Motorschutzschalter mit Phasenausfallempfindlichkeit löst in diesem Fall früher aus, siehe Motorschutzschalter in 3D.

Muttern, Brücken, Kabelschuhe

Brücken und Kabelschuhe liegen flach auf, die Muttern werden mit dem Drehmoment des Herstellers angezogen. Eine lockere Mutter hat einen hohen Übergangswiderstand, der Bolzen läuft blau an, das Klemmbrett verkohlt, und am Ende brennt die Verbindung ab. Verfärbte Bolzen und Brücken deshalb nicht nur nachziehen, sondern tauschen. Die Brücken gehören zum Motor: Werden sie beim Stern-Dreieck-Anlauf entfernt, bleiben sie im Klemmkasten, damit sie bei einer späteren Umstellung nicht fehlen.

Zusätzliche Klemmen im Klemmkasten

Viele Motoren haben neben den sechs Bolzen weitere Klemmen, etwa für Temperaturfühler in der Wicklung. Kaltleiter in der Ständerwicklung werden an ein Thermistor-Maschinenschutzgerät angeschlossen (Eaton, S. 3-26). An diese Klemmen darf nie Netzspannung kommen. Ebenso gibt es Klemmen für eine Stillstandsheizung oder eine Bremse. Was an welche Klemme gehört, steht im Anschlussbild im Deckel oder in der Anleitung des Motors.

Wenn es nicht sechs Bolzen sind

Polumschaltbare Motoren tragen andere Bezeichnungen, etwa 1U, 1V, 1W und 2U, 2V, 2W, und werden ohne Brücken angeschlossen, weil die Schütze die Wicklungen umschalten. Beispiele dafür sind die Dahlanderschaltung und die Polumschaltung mit getrennten Wicklungen. Ein Motor mit nur drei Anschlüssen ist innen fest geschaltet und lässt sich nicht umklemmen.

Motor am Frequenzumrichter

Die Schaltung richtet sich nach der Spannung, die am Klemmbrett ankommt, nicht nach dem Netz vor dem Umrichter. Liefert ein Umrichter, der aus 230 V einphasig gespeist wird, am Ausgang dreiphasig 230 V, gehört ein Motor mit 230/400 V auf dem Typenschild in Dreieck. Liefert der Umrichter dreiphasig 400 V, gehört derselbe Motor in Stern. Wie der Umrichter aufgebaut ist, zeigt Frequenzumrichter in 3D.

Schutzleiter und Zuleitung

Der Schutzleiter, die grün-gelbe Ader (siehe Aderfarben), kommt an die Erdungsschraube im Klemmkasten und wird etwas länger gelassen als die Außenleiter. Wird die Leitung herausgerissen, reißen dann zuerst die Außenleiter ab und zuletzt der Schutzleiter. Die Kabelverschraubung muss zum Durchmesser der Leitung passen, sonst ist die Schutzart dahin, und Wasser oder Kühlschmierstoff laufen ins Klemmbrett.

Drehrichtung prüfen, bevor angekuppelt wird

Nach jedem Neuanschluss und nach jedem Umklemmen den Motor kurz ohne Last antippen und die Drehrichtung an der Welle ansehen. Pumpen, Lüfter und Getriebe mit Rücklaufsperre können Schaden nehmen, wenn sie rückwärts laufen. Ist die Kupplung schon montiert, hilft ein Drehfeldmessgerät an der Zuleitung, zusammen mit dem Wissen, dass U1, V1, W1 an L1, L2, L3 rechts herum läuft.

Das Anschlussbild im Deckel

Bei vielen Motoren klebt im Klemmkastendeckel oder auf dem Typenschild ein kleines Anschlussbild für Stern und Dreieck. Es zeigt die Lage der Brücken für genau diesen Motor. Stimmt es nicht mit dem überein, was du im Kasten vorfindest, wurde der Motor vielleicht schon einmal umgebaut oder neu gewickelt. Dann die Wicklungsenden durchmessen, bevor du dich auf die Beschriftung verlässt.

Gebrochene Bolzen und verbranntes Klemmbrett

Ein Klemmbrett mit abgebrochenem Bolzen, verkohlter Isolierplatte oder Rissen wird getauscht, nicht geflickt. Ersatz gibt es beim Motorhersteller passend zur Baugröße. Beim Einbau die Wicklungsenden wieder genau an dieselben Bolzen legen, die Kabelschuhe nicht verdrehen und nach dem Anziehen die Isolation messen. Ein Motor mit neuem Klemmbrett läuft danach noch einmal kurz ohne Last zur Kontrolle der Drehrichtung.

Umklemmen dokumentieren

Wurde ein Motor von Stern auf Dreieck umgeklemmt oder umgekehrt, gehört das in die Unterlagen der Maschine, und der Überlastschutz wird auf den Bemessungsstrom der neuen Schaltung eingestellt. Sonst schützt er falsch: Im Dreieck fließt in der Zuleitung ein anderer Strom als im Stern.