{"id":132615,"date":"2026-04-27T19:00:00","date_gmt":"2026-04-27T17:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.icareweb.com\/knowledge\/early-detection-of-electrical-fluting-on-a-vfd-driven-compressor-motor-using-vibration-analysis\/"},"modified":"2026-07-29T14:18:52","modified_gmt":"2026-07-29T12:18:52","slug":"early-detection-of-electrical-fluting-on-a-vfd-driven-compressor-motor-using-vibration-analysis","status":"publish","type":"resource","link":"https:\/\/www.icareweb.com\/de\/ressourcen\/praediktive-instandhaltung\/elektrisches-fluting-kompressormotor-schwingungsanalyse\/","title":{"rendered":"Fr\u00fcherkennung von elektrischem Fluting an einem frequenzumrichtergesteuerten Kompressormotor durch Schwingungsanalyse"},"content":{"rendered":"\n
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Technische Fallstudien<\/a><\/div>\n\n\n
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Fr\u00fcherkennung von elektrischem Fluting an einem frequenzumrichtergesteuerten Kompressormotor durch Schwingungsanalyse<\/strong><\/strong><\/h1>\n\n\n\n
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Maschine: Schraubenkompressor (K\u00e4lteanlage) | Motor<\/strong><\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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Technologie: Schwingungsanalyse<\/strong><\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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\u00dcberwachung: Wi-care\u2122 | I-see\u2122<\/strong><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

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\"Screw<\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n
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Maschinen\u00fcbersicht<\/h2>\n\n\n\n
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Die \u00fcberwachte Maschine ist ein Schraubenkompressor, der in einem K\u00e4ltesystem eines Werks zur Herstellung von Lebensmittelzutaten eingesetzt wird. In der Lebensmittelindustrie<\/a> ist die K\u00e4lteversorgung eine kritische Versorgungseinrichtung. Ein ungeplanter Ausfall des Kompressors kann daher direkte Auswirkungen auf die Produktionskontinuit\u00e4t und die Produktqualit\u00e4t haben.<\/p>\n\n\n\n

Der Kompressor wird von einem 110-kW-Elektromotor mit variabler Drehzahl bis zu 2.960 U\/min angetrieben. Diese Konfiguration erm\u00f6glicht es dem System, sich an wechselnde K\u00fchlanforderungen anzupassen und gleichzeitig die Energieeffizienz zu optimieren. Allerdings kann der Einsatz eines Frequenzumrichters (VFD) elektrische Ph\u00e4nomene verursachen, die den Zustand der Lager im Laufe der Zeit beeintr\u00e4chtigen k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

Angesichts der kritischen Rolle des K\u00e4ltesystems k\u00f6nnte jeder ungeplante Ausfall des Kompressormotors die Produktion st\u00f6ren und die Betriebskontinuit\u00e4t gef\u00e4hrden. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, die Zuverl\u00e4ssigkeit dieser Maschine sicherzustellen.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

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\u00dcberwachungssysteme und Softwarekonfiguration<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
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Die Zuverl\u00e4ssigkeitsingenieure von I-care<\/a> installierten drahtlose Wi-care\u2122-Schwingungssensoren<\/a> an der Maschine. Die Konfiguration umfasste zwei Sensoren am Motor und zwei am Kompressor, wodurch das Schwingungsverhalten der Antriebs- und Abtriebskomponenten kontinuierlich \u00fcberwacht werden konnte.<\/p>\n\n\n\n

Diese Sensoren erfassten kontinuierlich Schwingungs- und Temperaturdaten.<\/p>\n\n\n\n

Die Schwingungsanalyse<\/a> wurde als prim\u00e4re Methode zur Zustands\u00fcberwachung der Maschine eingesetzt. Erg\u00e4nzend kam die I-DNA-Technologie zur Signalverarbeitung zum Einsatz, um die Erkennung hochfrequenter Fehlersignaturen zu verbessern, die auf eine unzureichende Schmierung oder erste Anzeichen einer Lagersch\u00e4digung hinweisen k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

Alle Daten wurden automatisch an I-see\u2122, die KI-gest\u00fctzte Software f\u00fcr vorausschauende Instandhaltung von I-care<\/a> \u00fcbertragen. Dort wurden die Signale analysiert und Warnmeldungen generiert, sobald Abweichungen von den normalen Betriebsbedingungen erkannt wurden.<\/p>\n\n\n\n

Ein Schwingungsanalyst von I-care<\/a> \u00fcberpr\u00fcfte anschlie\u00dfend die Daten, um die Warnmeldung zu validieren, eine detaillierte Spektralanalyse durchzuf\u00fchren und auf Grundlage der beobachteten Fehlerentwicklung entsprechende Empfehlungen auszusprechen.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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Demo buchen<\/a><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
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Detaillierte Analyse<\/strong><\/h2>\n<\/div>\n\n\n\n
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Schritt 1 | Fehlererkennung<\/strong><\/strong><\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n
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Das erste Anzeichen eines Problems trat am 24. Dezember auf, als das I-see\u2122<\/a> Dashboard an mehreren Messpunkten des Motors ein ungew\u00f6hnliches Verhalten erkannte.<\/p>\n\n\n\n

Eine eingehendere Pr\u00fcfung der Daten zeigte einen Anstieg der sto\u00dfbedingten Schwingungsenergie im Hochfrequenzbereich, was auf lokale Sch\u00e4den innerhalb der Komponente hindeutete.<\/p>\n\n\n\n

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\"Acceleration<\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n

Diese ungew\u00f6hnliche Entwicklung veranlasste einen Schwingungsanalysten von I-care, eine eingehende Analyse durchzuf\u00fchren.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div><\/div><\/div>

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Schritt 2 | Analyse<\/h3>\n\n\n\n
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Die Schwingungsdaten wurden anschlie\u00dfend eingehend analysiert, um die Ursache der Anomalie zu identifizieren.<\/p>\n\n\n\n

Die Spektralanalyse (FFT) des Schwingungssignals zeigte eine eindeutige harmonische Frequenzfamilie bei dem 3,08-Fachen der Drehzahl.
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\"FFT<\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n

Diese Frequenz entsprach der theoretischen Ball\u00fcberrollfrequenz des Au\u00dfenrings (BPFO) des Motorlagers (SKF 6314). Das Auftreten einer harmonischen Frequenz bei dieser Frequenz in Verbindung mit dem beobachteten Anstieg der Sto\u00dfpegel ist charakteristisch f\u00fcr einen Schaden am Au\u00dfenring. Diese Erkenntnisse erm\u00f6glichten es dem Schwingungsanalysten von I-care<\/a>, die Ursache des Schadens pr\u00e4zise zu identifizieren.<\/p>\n\n\n\n

Die Trendentwicklung in den folgenden Wochen best\u00e4tigte einen kontinuierlichen Anstieg der Sto\u00dfpegel, was auf eine fortschreitende Sch\u00e4digung des Lagers hindeutete.<\/p>\n\n\n\n

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\"Vibration<\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n

Die \u00dcbereinstimmung zwischen der identifizierten Frequenz und der beobachteten Trendentwicklung erm\u00f6glichte eine Diagnose mit hoher Sicherheit.<\/p>\n\n\n\n

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Schritt 3 | Empfehlung<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Auf Grundlage des identifizierten Schadens am Au\u00dfenring des Lagers und dessen Entwicklung empfahl der Schwingungsanalyst von I-care<\/a>, das Motorlager nachzuschmieren und die Schwingungspegel engmaschig zu \u00fcberwachen. Die Verbesserung der Schmierungsbedingungen<\/a> tr\u00e4gt dazu bei, Reibung zu reduzieren und das Fortschreiten des Schadens zu verlangsamen.<\/p>\n\n\n\n

In diesem Fall wurde der Schaden zwar sp\u00e4ter als elektrisches Fluting identifiziert, dennoch wurde eine zus\u00e4tzliche Nachschmierung als vorbeugende Ma\u00dfnahme durchgef\u00fchrt, um den Zustand des Lagers zu stabilisieren und das Fortschreiten des Schadens bis zur geplanten Korrekturma\u00dfnahme unter Kontrolle zu halten.<\/p>\n<\/div>\n<\/div><\/div><\/div>

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Schritt 4 | \u00dcberwachung<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Nach der Nachschmierung zeigte die Schwingungsanalyse<\/a> eine Stabilisierung der Sto\u00dfpegel. Diese Entwicklung best\u00e4tigte, dass das unmittelbare Fortschreiten des Schadens vor\u00fcbergehend unter Kontrolle gebracht werden konnte.<\/p>\n\n\n\n

Die Maschine wurde anschlie\u00dfend engmaschig \u00fcberwacht, um die Entwicklung des Schadens im Zeitverlauf zu verfolgen. Obwohl das Lager besch\u00e4digt blieb, best\u00e4tigte die Stabilisierung der Schwingungspegel, dass der Schaden nicht schnell fortschritt, sodass die Maschine unter kontrollierten Bedingungen weiter betrieben werden konnte.<\/p>\n\n\n\n

Angesichts dieser stabilen Entwicklung wurde beschlossen, den Eingriff zu verschieben und den Austausch des Lagers w\u00e4hrend des planm\u00e4\u00dfigen Anlagenstillstands Ende Februar durchzuf\u00fchren.<\/p>\n<\/div>\n<\/div><\/div><\/div>

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Schritt 5 | Lageraustausch und Ursachenanalyse<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Die Motorlager wurden wie geplant w\u00e4hrend des planm\u00e4\u00dfigen Anlagenstillstands Ende Februar ausgetauscht.<\/p>\n\n\n\n

Nach dem Austausch wurde das ausgebaute Lager auf der Antriebsseite untersucht. Die Inspektion zeigte typische Sch\u00e4den durch elektrisches Fluting, eine Schadensart, die h\u00e4ufig bei Motoren auftritt, die mit einem Frequenzumrichter (VFD) betrieben werden.<\/p>\n\n\n\n

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\"Damaged<\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n

Diese Systeme k\u00f6nnen Wellenspannungen erzeugen, die elektrische Entladungen durch die Lager verursachen und dadurch die f\u00fcr elektrisches Fluting typischen Sch\u00e4den hervorrufen.<\/p>\n\n\n\n

Diese Inspektion best\u00e4tigte, dass der durch die Schwingungsanalyse identifizierte Schaden durch elektrische Entladungen innerhalb des Lagers verursacht wurde.<\/p>\n\n\n\n

Um ein erneutes Auftreten zu verhindern, wurde am Motor ein Wellenerdungsring installiert. Diese Korrekturma\u00dfnahme leitet parasit\u00e4re elektrische Str\u00f6me von den Lagern ab und reduziert dadurch das Risiko zuk\u00fcnftiger Sch\u00e4den durch elektrische Entladungen.<\/p>\n<\/div>\n<\/div><\/div><\/div>

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Schritt 6 | Ergebnisse<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Nach dem Austausch des Lagers best\u00e4tigte die Schwingungsanalyse<\/a> einen deutlichen R\u00fcckgang der Sto\u00dfpegel, wobei die Messwerte wieder ihr Referenzniveau erreichten.<\/p>\n\n\n\n

Der Vergleich der Spektren vor und nach dem Eingriff zeigte das Verschwinden der zuvor identifizierten harmonischen Frequenzfamilie beim 3,08-Fachen der Drehzahl<\/strong>, die der Ball\u00fcberrollfrequenz des Au\u00dfenrings (BPFO) des Motorlagers entsprach. Diese Entwicklung best\u00e4tigte das Verschwinden der mit dem Schaden verbundenen Schwingungssignatur.<\/p>\n\n\n\n

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\"Time<\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n

Diese Beobachtungen best\u00e4tigten sowohl die urspr\u00fcngliche Diagnose als auch die Wirksamkeit der umgesetzten Korrekturma\u00dfnahmen. Nach dem Eingriff wurden keine ungew\u00f6hnlichen Schwingungen mehr festgestellt. Dies best\u00e4tigte das Verschwinden der mit dem Schaden verbundenen Schwingungssignatur und die R\u00fcckkehr der Maschine zu einem normalen Schwingungsverhalten.<\/p>\n<\/div>\n<\/div><\/div><\/div>

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Ergebnisse<\/h2>\n\n\n\n

Fr\u00fchzeitige Erkennung eines Lagerschadens an einem frequenzumrichtergesteuerten Kompressor und kontrollierte Schadensentwicklung bis zum geplanten Austausch<\/strong><\/strong><\/strong><\/strong><\/strong><\/strong><\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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Der Lagerschaden wurde mehrere Wochen vor dem Erreichen eines kritischen Ausfallrisikos erkannt. Dadurch konnten die Teams die Entwicklung des Schadens kontinuierlich \u00fcberwachen und die Situation unter kontrollierten Bedingungen steuern.<\/p>\n\n\n\n

Nach der Stabilisierung infolge der Nachschmierung konnte der Kompressor ohne Unterbrechung bis zum planm\u00e4\u00dfigen Anlagenstillstand weiter betrieben werden. W\u00e4hrend dieses Stillstands wurden die Motorlager wie vorgesehen ausgetauscht. Dieses Vorgehen verhinderte einen ungeplanten Motorausfall an dieser kritischen Komponente des K\u00e4ltesystems.<\/p>\n\n\n\n

Die Inspektion des ausgebauten Lagers best\u00e4tigte, dass elektrisches Fluting die Ursache des Schadens war. Diese Erkenntnis erm\u00f6glichte die Umsetzung einer Korrekturma\u00dfnahme durch die Installation eines Wellenerdungsrings, um das Risiko eines erneuten Auftretens zu reduzieren.<\/p>\n\n\n\n

Dieser Fall zeigt, wie die kontinuierliche Schwingungs\u00fcberwachung mit den drahtlosen Wi-care\u2122-Schwingungssensoren<\/a> an frequenzumrichtergesteuerten Anlagen in Kombination mit der Analyse in I-see\u2122, der KI-gest\u00fctzten Software f\u00fcr vorausschauende Instandhaltung von I-care<\/a>, nicht nur eine fr\u00fchzeitige Erkennung von Sch\u00e4den erm\u00f6glicht, sondern auch fundierte Entscheidungen unterst\u00fctzt, um Instandhaltungsma\u00dfnahmen unter optimalen Bedingungen zu planen und durchzuf\u00fchren. Dar\u00fcber hinaus verdeutlicht dieser Fall die Bedeutung der vorausschauenden Instandhaltung in der Lebensmittelindustrie<\/a>.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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Demo buchen<\/strong><\/a><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
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