Pagina 36 van: PompNL nr. 6 2023

36 | december 2023 POMPNL

Lagerstromen –
de ‘silent killer’

De frequentieomzetter (FO) en de elektromotor vormen een mooi duo wanneer het

gaat om efficiënte, regelbare aandrijftechniek bij pompen. Toch is het niet alles goud

wat er blinkt. Een FO kan de bedrijfszekerheid van motorlageringen ernstig ondermij-

nen. Vervroegde motorlagerschade door elektrische stroomdoorgang is een nog vaak

onbegrepen problematiek. Het staat bekend onder de naam ‘zwerfstroom’ of ‘com-

monmodestroom’. Waarom gaat het mis en is er een remedie?

In toepassingen zonder FO wordt een
elektromotor direct gevoed vanuit
een symmetrisch driefasen draai-
stroomnet. Commonmodespanning
wordt gedefinieerd als de gemiddelde
som van de spanning aan de U, V
en W klemmen van de motor ten
opzichte van een gemeenschappelijk
referentiepunt (afb. 2). Voor de hand

‘Hoofdpijndossier
voor de maintenance
engineer’

ligt als referentiepunt het ‘groengeel’
aardpotentiaal te kiezen. Een ken-
merk van een symmetrisch, driefasen
draaistroomnet is dat op elk moment
de commonmodespanning precies
nul is. Voor de motor geldt dan dat
het momentele spanningsverschil
tussen ‘koper’ (de statorwikkeling) en
‘ijzer’ (het motorframe), met daartus-

sen het statorwikkeling-isolatiema-
teriaal op elk moment nul is. In het
pre-FO tijdperk was commonmode-
spanning daarom geen punt van aan-
dacht. Geheel anders werd de situatie
met de komst van de FO.

Asymmetrische voeding
Een FO is van nature geen sym-
metrisch driefasensysteem. Bij een
FO-elektromotorcombinatie wordt er
door de FO-inverter voortdurend een
gelijkspanning geschakeld tussen de
drie fasewikkelingen van de motor.
Dit gebeurt in een heel hoog tempo en
wel zodanig dat de motor een quasi
symmetrisch ‘draaistroomnet’ met
een gewenste frequentie en spanning
aangeboden krijgt. Daarmee draait de
pomp op het gewenste toerental. Door
de asymmetrische aard van dit ‘nieuwe
net’ ontstaat er een commonmode-
spanning ongelijk nul. De common-
modespanning ziet er dan uit zoals
afbeelding 1 laat zien (‘zwart’). Gedu-
rende de tijdspanne dat de common-
modespanning een constante waarde
heeft, gebeurt er niets bijzonders.
Maar elke keer wanneer de FO-inverter
schakelt, ontstaat er een snelle span-
ningsvariatie dU/dt over het statorwik-
keling-isolatiemateriaal. Dit materiaal Afb. 4: Commonmodefilter bij uitgang FO.

1

COMMONMODEFILTER

36-37_mol.indd 36 28-11-2023 16:14