Elektromotor neu wickeln: Wann es sich lohnt und welche Isolation nötig ist

Ob sich das Neuwickeln eines Elektromotors lohnt, entscheidet meist nicht die Technik, sondern die Rechnung. Eine Neuwicklung ist zum großen Teil Handarbeit, und dieser Aufwand schrumpft nicht im gleichen Maß wie der Motor.

Bei großen Motoren und Generatoren steht dem Aufwand ein hoher Maschinenwert gegenüber. Im Reparaturgeschäft werden deshalb heute vor allem größere Motoren und Generatoren neu gewickelt oder überholt, oft von darauf spezialisierten Wickelbetrieben in Deutschland und Europa.

Die Kosten einer Neuwicklung lassen sich nicht pauschal beziffern, weil sie vor allem von Arbeitszeit und Kupfer abhängen und beides mit Größe und Bauart des Motors stark schwankt. Einen belastbaren Preis nennt nur der Wickelbetrieb, nachdem er den Motor begutachtet hat.

Die wichtigsten Kostentreiber sind erstens die Arbeitszeit für Abwickeln, Neuwickeln, Imprägnieren und Prüfen. Zweitens die Kupfermenge, denn Kupfer ist ein wesentlicher Kostenfaktor. Drittens die Wicklungsart: Hochspannungsmaschinen mit Formspulen oder Röbelstäben brauchen ein deutlich aufwendigeres Isolationssystem als eine Runddrahtwicklung. Viertens Zusatzarbeiten an Blechpaket, Lagern oder Welle. Fünftens die Eile, wenn eine Anlage stillsteht.

Das Isoliermaterial ist im Vergleich zu Arbeitszeit und Kupfer meist ein kleinerer Posten. An der Wärmeklasse zu sparen, lohnt sich deshalb selten.

Eine feste Leistungsgrenze, ab der sich die Neuwicklung rechnet, gibt es nicht. Die Entscheidung trifft der Betreiber der Maschine, auf Grundlage des Angebots seines Wickelbetriebs und des Zustands der Maschine. Als Hersteller der Isolierteile bewerten wir diese Frage nicht.

Neben dem Preisvergleich zählen vier Punkte. Erstens die Lieferzeit eines Ersatzmotors, denn jeder Tag Stillstand kostet mit. Zweitens die Bauform: Für Sondermotoren und ältere Maschinen gibt es oft keinen Ersatz ab Lager, der ohne Anpassungen an Fundament, Welle oder Anschluss passt. Drittens der Wirkungsgrad: Bei älteren Motoren spricht er oft für den Austausch, weil ein neuer Motor meist eine höhere Effizienzklasse erreicht. Viertens der Zustand von Blechpaket, Lagern und Welle, denn eine neue Wicklung rettet keinen beschädigten Stator.

Je größer und spezieller die Maschine, desto eher fällt die Rechnung zugunsten der Neuwicklung aus.

Die Neuwicklung eines Elektromotors mit Runddrahtwicklung folgt im Kern vier Schritten: Demontage, Entfernen der alten Wicklung, Neuaufbau der Isolation und erneutes Wickeln. Vorher nimmt der Wickelbetrieb die Wickeldaten der alten Wicklung auf. Wird die alte Wicklung ausgebrannt, prüft er danach in der Regel das Blechpaket, weil das Ausbrennen die Isolation zwischen den Blechen schädigen kann. Nach dem Wickeln wird die Wicklung imprägniert und elektrisch geprüft, bevor der Motor wieder zusammengebaut wird.

Für den Materialbedarf ist der Neuaufbau der Isolation entscheidend, denn sie wird komplett ersetzt. Zuerst kommt die Nutisolation in die leere Nut, dann wird der Draht eingewickelt. Je nach Wicklungsaufbau trennt ein Zwischenschieber zwei Wicklungslagen. Nach dem Wickeln schließt ein Deckschieber die Nut, bei manchen Konstruktionen sichert zusätzlich ein Nutverschlusskeil, siehe wann ein Keil den Deckschieber absichern muss. Phasentrenner werden schon beim Einziehen zwischen die Spulen unterschiedlicher Phasen im Wickelkopf gesetzt. Wo jedes dieser Teile sitzt und wo Fehler entstehen, zeigt der Beitrag welche Isolierteile in welcher Reihenfolge im Stator sitzen.

Große Generatoren und Hochspannungsmaschinen mit Formspulen oder Röbelstäben sind anders aufgebaut. Dort werden die Spulen vor dem Einlegen isoliert, im Reparaturgeschäft häufig von Hand bandagiert. Mehr dazu im Beitrag wie Röbelstäbe und Formspulen isoliert werden.

Im Reparaturgeschäft hat fast jeder Motor andere Nutmaße und Paketlängen. Gefragt ist deshalb Isoliermaterial, das der Wickelbetrieb selbst auf Maß bringt, statt für jeden Auftrag Teile nach Zeichnung zu bestellen.

Deckschieber als Meterware liefern wir in den Wärmeklassen B, F und H. Flächenisolierstoffe gehen häufig als Rollenmaterial in Standardbreiten an den Wickelbetrieb und werden dort mit Schere oder Schlagschere auf das benötigte Maß geschnitten.

Maßstab für die Materialwahl ist die Wärmeklasse auf dem Typenschild des Motors: Die neue Isolation sollte sie mindestens erreichen. Gängig sind DMD Laminat für die Klassen B und F, NPN Laminat für Klasse F sowie Nomex® 410 Aramidpapier und NKN Laminat für Klasse H.

Welche Lieferform passt, hängt davon ab, wie oft derselbe Motor gewickelt wird und ob Menschen oder Maschinen das Isoliermaterial verarbeiten. Für die Einzelreparatur sind Meterware und Rollen in Standardbreite richtig, in der automatisierten Serienfertigung muss das Material schon in der Breite ankommen, die die Anlage erwartet.

Dazwischen liegen die mittleren Serien. Hier kommen fertige Stanz- und Formteile zum Einsatz, die nur noch eingelegt werden: vorgeformte Nutisolationen, fertig abgelängte Deckschieber oder gestanzte Phasentrenner. Auch ein Wickelbetrieb, der denselben Motortyp regelmäßig neu wickelt, kann hier einsteigen. Das ist unser Kern: Wir machen aus der Materialbahn die Form, indem wir nach Kundenzeichnung falzen, formen und biegen.

Für ein Angebot brauchen wir Wärmeklasse, Material und Stärke, die gewünschte Lieferform, die Art der Verarbeitung (von Hand oder automatisiert) und die Menge. Bei Deckschiebern nach Zeichnung kommen Rückenbreite, Schenkellänge, Paketlänge und eine eventuell gewünschte Abschrägung dazu.

Wer einen Motortyp regelmäßig neu wickelt, spart mit Formteilen nach Zeichnung das Zuschneiden in der Werkstatt. Alle Isolierteile für Stator und Rotor finden Sie auf der Seite Isolierteile für den Elektromotorenbau.