{"id":83574,"date":"2026-10-12T05:10:01","date_gmt":"2026-10-12T09:10:01","guid":{"rendered":"https:\/\/www.insulated-bearings.com\/?p=83574"},"modified":"2026-10-12T05:36:37","modified_gmt":"2026-10-12T09:36:37","slug":"one-or-two-insulated-bearings-vfd-motor-de-nde","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.insulated-bearings.com\/de\/blog\/one-or-two-insulated-bearings-vfd-motor-de-nde\/","title":{"rendered":"Ein oder zwei isolierte Lager im umrichtergespeisten Motor?"},"content":{"rendered":"\n

Ein oder zwei elektrisch isolierte Lager in einem umrichtergespeisten Motor<\/strong> werden anhand des Lagerstrommechanismus und des vollst\u00e4ndigen elektrischen R\u00fcckstrompfads ausgew\u00e4hlt \u2013 nicht nach einer festen Regel f\u00fcr die Antriebsseite (DE) und die Nichtantriebsseite (NDE). Die Pr\u00fcfung umfasst Frequenzumrichter, Motorgeh\u00e4use, Welle, Lager auf der Antriebs- und Nichtantriebsseite, Erdung und Potentialausgleich, Kupplung, Drehgeber, Getriebe, Pumpe oder andere angetriebene Maschinen.<\/p>\n\n\n\n

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Kurzantwort<\/h3>\n

Ein elektrisch isoliertes Lager kann einen internen Kreisstrompfad unterbrechen, da dieser eine leitende Verbindung durch beide Motorlager voraussetzt. Es sch\u00fctzt das verbleibende leitende Lager jedoch nicht automatisch vor kapazitiven Entladungen der Wellenspannung. Ein h\u00e4ufig verwendetes Schutzkonzept f\u00fcr gr\u00f6\u00dfere umrichtergespeiste Motoren kombiniert deshalb ein elektrisch isoliertes Lager an einem Ende mit einer gewarteten Wellenerdungsvorrichtung am gegen\u00fcberliegenden Ende. Ma\u00dfgeblich sind dabei die Vorgaben des Motorherstellers und die Systemauslegung. Zwei elektrisch isolierte Lager k\u00f6nnen beide Motorlagerstellen sch\u00fctzen, beseitigen jedoch weder das Wellenpotential noch s\u00e4mtliche leitenden Verbindungen. Entladungsstr\u00f6me k\u00f6nnen weiterhin \u00fcber eine Kupplung, einen Drehgeber, ein Getriebe, eine Pumpe oder ein Lager der angetriebenen Maschine flie\u00dfen. Vor der Freigabe der Lagerbestellung sind Verkabelung, Schirmanschl\u00fcsse, hochfrequenztauglicher Potentialausgleich und Messergebnisse zu pr\u00fcfen.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

\"Vergleich<\/figure>\n\n\n\n

Warum der Umrichterbetrieb allein die Lageranordnung nicht bestimmt<\/h2>\n\n\n\n

Ein Frequenzumrichter kann das Risiko von Lagerstr\u00f6men erh\u00f6hen, da sein pulsweitenmoduliertes Ausgangssignal schnelle Spannungs\u00e4nderungen und hochfrequente Gleichtaktstr\u00f6me erzeugt. Die daraus entstehenden Str\u00f6me folgen jedoch nicht immer demselben Pfad. ABB unterscheidet bei modernen umrichtergespeisten Wechselstromantrieben zwischen Kreisstr\u00f6men, Wellenerdungsstr\u00f6men und kapazitiven Entladungsstr\u00f6men. Motorgr\u00f6\u00dfe, Erdung von Geh\u00e4use und Welle, Kabelaufbau, Schirmanbindung, Schaltverhalten des Umrichters und die Verbindung zur angetriebenen Maschine beeinflussen, welcher Mechanismus relevant wird.<\/p>\n\n\n\n

Deshalb ist \u201ebei jedem umrichtergespeisten Motor ein elektrisch isoliertes NDE-Lager einbauen\u201c keine verl\u00e4ssliche technische Regel. Eine Isolierung auf der Nichtantriebsseite ist bei manchen Herstellerkonstruktionen \u00fcblich. Die Position DE oder NDE allein bestimmt jedoch nicht die elektrische Funktion. Als Einstieg dient die TFL-Erl\u00e4uterung dazu, warum umrichtergespeiste Motoren einen Schutz vor Lagerstr\u00f6men ben\u00f6tigen k\u00f6nnen<\/a>. Anschlie\u00dfend wird das installierte System erfasst, bevor die Schutzkomponenten ausgew\u00e4hlt werden.<\/p>\n\n\n\n

Drei unterschiedliche Lagerstrommechanismen<\/h2>\n\n\n\n
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Mechanismus<\/th>\n Typischer Strompfad<\/th>\n Wirkung eines elektrisch isolierten Lagers<\/th>\n Wirkung der Wellenerdung<\/th>\n Wichtigstes verbleibendes Risiko<\/th>\n <\/tr>\n <\/thead>\n
Hochfrequenter Kreisstrom<\/td>\n Ein Motorlager \u2192 Welle \u2192 gegen\u00fcberliegendes Motorlager \u2192 Motorgeh\u00e4use<\/td>\n Unterbricht den internen Stromkreis, da f\u00fcr einen kontinuierlichen Kreisstrom beide Lagerpfade erforderlich sind<\/td>\n Unterbricht den internen Kreisstrompfad allein nicht<\/td>\n Eine Erdungsvorrichtung, die die Isolierung am isolierten Ende \u00fcberbr\u00fcckt, kann einen unbeabsichtigten leitenden Pfad wiederherstellen<\/td>\n <\/tr>\n
Kapazitive Entladung der Wellenspannung \/ EDM-Strom<\/td>\n Welle \u2192 Durchschlag des \u00d6lfilms im leitenden Lager \u2192 Motorgeh\u00e4use<\/td>\n Sch\u00fctzt die isolierte Lagerstelle; \u00fcber das verbleibende leitende Lager k\u00f6nnen weiterhin Entladungen erfolgen<\/td>\n Stellt einen kontrollierten niederimpedanten Pfad bereit, bevor die Spannung den Schmierfilm im Lager durchschl\u00e4gt<\/td>\n Mangelhafter Kontakt, Verschmutzung oder unzureichende Wartung k\u00f6nnen die Wirksamkeit des Erdungspfads beeintr\u00e4chtigen<\/td>\n <\/tr>\n
Wellenerdungsstrom oder externer R\u00fcckstrom<\/td>\n Motorgeh\u00e4use oder Welle \u2192 Motorlager\/Kupplung\/angetriebene Maschine \u2192 R\u00fcckstrompfad zum Frequenzumrichter<\/td>\n Kann einen Abschnitt des Pfads unterbrechen, den Strom jedoch \u00fcber eine andere leitende Komponente umleiten<\/td>\n Kann bei korrektem Potentialausgleich und Einbauort das Wellenpotential kontrollieren<\/td>\n Lager von Drehgebern, Getrieben, Pumpen oder angetriebenen Maschinen k\u00f6nnen zum Pfad mit der niedrigsten Impedanz werden<\/td>\n <\/tr>\n <\/tbody>\n <\/table>\n<\/div>\n\n\n\n

Diese Mechanismen k\u00f6nnen gleichzeitig auftreten. Eine Konfiguration, die Kreisstr\u00f6me unterbricht, kann zus\u00e4tzlich einen kontrollierten Entladungspfad f\u00fcr die Welle ben\u00f6tigen. Umgekehrt kann ein Wellenerdungsring die Wellenspannung kontrollieren. Daraus folgt jedoch nicht, dass er einen Kreisstrompfad durch beide Motorlager unterbricht.<\/p>\n\n\n\n

Der Lagerschutz beginnt au\u00dferhalb des Lagers<\/h2>\n\n\n\n

ABB nennt drei grundlegende Ans\u00e4tze zur Begrenzung hochfrequenter Lagerstr\u00f6me: geeignete Verkabelung und Erdung, Unterbrechung des Lagerstromkreises sowie D\u00e4mpfung hochfrequenter Gleichtaktstr\u00f6me. Die Lagerisolierung deckt nur einen Teil dieses Systems ab.<\/p>\n\n\n\n

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Systembereich<\/th>\n Pr\u00fcfung und Ausf\u00fchrung<\/th>\n Bedeutung<\/th>\n <\/tr>\n <\/thead>\n
Motorkabel<\/td>\n Das vom Umrichter- und Motorhersteller empfohlene symmetrische mehradrige Kabel verwenden<\/td>\n Eine unsymmetrische Anordnung der Schutzleiter (PE) kann unerw\u00fcnschte Str\u00f6me und magnetische Unsymmetrien verst\u00e4rken<\/td>\n <\/tr>\n
Kabelschirmanschluss<\/td>\n Einen durchgehend leitenden Schirm mit beidseitigem 360\u00b0-Anschluss sicherstellen, sofern vorgeschrieben<\/td>\n Ein langer Schirmanschlussdraht oder ein unvollst\u00e4ndiger Schirmanschluss weist eine h\u00f6here Impedanz bei hohen Frequenzen auf<\/td>\n <\/tr>\n
Potentialausgleich zwischen Motor und angetriebener Maschine<\/td>\n Bei Bedarf eine kurze, breite und induktivit\u00e4tsarme Verbindung f\u00fcr den hochfrequenten Potentialausgleich vorsehen<\/td>\n Der Ausgleich der Geh\u00e4usepotentiale kann Str\u00f6me durch Motorlager und Lager der angetriebenen Maschine verringern<\/td>\n <\/tr>\n
Kontaktfl\u00e4chen am Geh\u00e4use<\/td>\n Lack, Korrosion und Verschmutzungen an den vorgesehenen Anschlussstellen f\u00fcr den Potentialausgleich entfernen<\/td>\n Auch ein optisch angeschlossener Leiter kann eine zu hohe Impedanz bei hohen Frequenzen aufweisen<\/td>\n <\/tr>\n
Ma\u00dfnahmen auf der Umrichterseite<\/td>\n Gleichtaktdrosseln, Filter oder andere umrichterspezifische Ma\u00dfnahmen mit dem Umrichterlieferanten pr\u00fcfen<\/td>\n Einige Komponenten verringern Gleichtaktstr\u00f6me, leiten die Wellenspannung jedoch nicht selbst ab<\/td>\n <\/tr>\n <\/tbody>\n <\/table>\n<\/div>\n\n\n\n

Geeignete Verkabelung und korrekter Potentialausgleich machen elektrisch isolierte Lager nicht automatisch \u00fcberfl\u00fcssig. Sie k\u00f6nnen jedoch die elektrische Beanspruchung verringern und verhindern, dass das Lager zum unbeabsichtigten R\u00fcckstrompfad wird. Ma\u00dfgeblich sind stets die produktspezifischen Montageanweisungen der Umrichter-, Motor- und Filterhersteller.<\/p>\n\n\n\n

Option 1: Ein elektrisch isoliertes Lager<\/h2>\n\n\n\n

Ein elektrisch isoliertes Lager wird h\u00e4ufig gepr\u00fcft, wenn vor allem ein interner Kreisstrompfad unterbrochen werden soll. Da dieser Stromkreis beide Motorlager in entgegengesetzter Richtung durchl\u00e4uft, kann die Unterbrechung eines Lagerpfads den kontinuierlichen Kreisstrom stoppen und beide Motorlagerstellen vor diesem spezifischen Mechanismus sch\u00fctzen.<\/p>\n\n\n\n

An der Welle kann sich jedoch weiterhin eine kapazitiv eingekoppelte Spannung aufbauen. Bleibt das gegen\u00fcberliegende Lager leitend, kann sich die Wellenspannung bei einem elektrischen Durchschlag des Schmierfilms \u00fcber dieses Lager entladen. Ein einzelnes elektrisch isoliertes Lager bietet daher keinen vollst\u00e4ndigen Schutz vor s\u00e4mtlichen umrichterbedingten Lagerstr\u00f6men.<\/p>\n\n\n\n

Vor der Bestellung eines elektrisch isolierten Lagers sind folgende Punkte zu pr\u00fcfen:<\/p>\n\n\n\n