Prąd wału jest głównym czynnikiem wpływającym na jakość silników o zmiennej częstotliwości, dużych silników,silniki wysokiego napięciai generatorów, co jest niezwykle szkodliwe dla układu łożysk silnika. Istnieje wiele przypadków awarii układu łożysk z powodu niewystarczających środków zapobiegających przepływowi prądu przez wał.
Prąd w wale charakteryzuje się niskim i wysokim napięciem, a uszkodzenia układu łożyskowego są trudne do uniknięcia. Generowanie prądu w wale wynika z napięcia w wale i obwodu zamkniętego. Aby rozwiązać problem prądu w wale, istnieją dwa sposoby: wyeliminowanie napięcia w wale lub odcięcie obwodu.
Nierównowaga obwodu magnetycznego, zasilanie falownika, indukcja elektrostatyczna, ładunek elektrostatyczny i zakłócenia zewnętrznego źródła zasilania mogą generować napięcie na wale. Amplituda napięcia na wale jest zazwyczaj niewielka, ale po osiągnięciu określonej wartości przebija ono warstwę oleju smarującego łożysko i przechodzi przez zamkniętą pętlę na powierzchni łożyska. Wysoki prąd na wale spowoduje spalenie łożyska z powodu wysokiej temperatury w bardzo krótkim czasie. Łożysko spalone przez prąd na wale pozostawi ślad przypominający tarę na zewnętrznej powierzchni pierścienia wewnętrznego łożyska.
Aby rozwiązać problem unikania przepływu prądu na wale, należy podjąć niezbędne środki w procesie projektowania i produkcji silnika, takie jak dodanie niezbędnych elementów izolacyjnych do pokrywy końcowej i tulei łożyskowej. W przypadku produktów o małych rozmiarach można zastosować łożyska izolacyjne, a w trakcie eksploatacji można dodać szczotki węglowe. Z punktu widzenia użytkowania, odłączenie poszczególnych podzespołów jest rozwiązaniem jednorazowym, podczas gdy zastosowanie odgałęzienia może powodować problemy z wymianą szczotek węglowych. Przynajmniej układ szczotek węglowych nie powinien sprawiać problemów podczas cyklu konserwacji silnika.
01
Łożyska izolowane
Rozmiar i nośność łożysk izolowanych są takie same jak w przypadku zwykłych łożysk kołnierzowych. Różnica polega na tym, że łożyska izolowane skutecznie zapobiegają przepływowi prądu. Łożyska izolowane zapobiegają uszkodzeniom spowodowanym korozją elektryczną. Dlatego mogą być stosowane w silnikach, zapewniając bardziej niezawodną pracę niż zwykłe łożyska. Łożyska izolowane zapobiegają elektrokorozyjnemu wpływowi prądu indukowanego na łożyska oraz niszczeniu smaru, elementów tocznych i bieżni przez prąd.
02
Dlaczego zasilacz inwerterowy generuje napięcie wału?
Gdy silnik pracuje z zasilaniem inwerterowym, napięcie zasilania zawiera składowe harmoniczne wyższego rzędu, które powodują indukcję elektromagnetyczną pomiędzy końcami cewki uzwojenia stojana, częścią okablowania i obracającym się wałem, generując w ten sposób napięcie na wale.
Uzwojenie stojanasilnik asynchronicznyjest osadzony w żłobku rdzenia stojana. Pomiędzy zwojami uzwojenia stojana oraz między uzwojeniem stojana a podstawą silnika występują rozproszone pojemności. Gdy przetwornica częstotliwości pracuje z wysoką częstotliwością nośną, napięcie składowej wspólnej falownika gwałtownie się zmienia, co powoduje powstanie prądu upływowego z obudowy silnika do zacisku uziemienia poprzez rozproszoną pojemność uzwojenia silnika. Ten prąd upływowy może powodować dwa rodzaje zakłóceń elektromagnetycznych: radioaktywne i przewodzące. Z powodu braku równowagi w obwodzie magnetycznym silnika, indukcja elektrostatyczna i napięcie składowej wspólnej są przyczyną napięcia i prądu wału.
Czas publikacji: 13.08.2024