До тих пір, поки всі двигуни не будуть спроектовані з вбудованим захистом підшипників, обслуговуючий персонал заводів і ремонтні майстерні продовжуватимуть замінювати пошкоджені підшипники. Але якщо проблема з підшипником двигуна&вирішена правильно і встановлено належне пом’якшення, це потрібно зробити лише один раз.
А ще краще, поінформовані технічні працівники можуть використовувати новітні діагностичні методи (аналіз вібрації, термографія, перевірка напруги на валу тощо), щоб запобігти пошкодженню електричних підшипників із самого початку. Для нового двигуна або двигуна, який уже працює, це означає"найкращий досвід."
Причини
Несправність підшипникапоказники сильно різняться, але дані свідчать про те, що значна частина цих збоїв відбувається лише через 3-12 місяців після запуску системи. Оскільки багато сучасних двигунів' мають герметичні підшипники для захисту від бруду та інших забруднень, електричне пошкодження стало найпоширенішою причиною виходу з ладу підшипників у двигунах змінного струму з ЧРП.
Високі частоти перемикання сучасних VFD' створюють паразитну ємність між статором і ротором двигуна'. На даний момент широко зрозуміло, що як тільки результуюча напруга на валу долає діелектричні властивості мастила підшипників, вони розряджаються по шляху найменшого опору — зазвичай через підшипники (Малюнок 1).
Фігура 1.Напруга, що виникає через підшипники двигунів з приводом VFD, створює тисячі ямок, які викликають збільшення тертя і шуму, а також потенційну можливість дорогого незапланованого простою, оскільки змазка підшипників погіршується.
Ці розряди настільки часті, що створюють мільйони крихітних термоядерних кратерів. Незабаром вся несуча стінка може стати позначеною незліченною кількістю ямок, відомих як глазур. Явище, відоме як рифлення, також може мати місце, формуючи глазур у вигляді хребтів, подібних до пральної дошки, поперек комірки підшипника (Малюнок 2). Це викликає шум, вібрацію, підвищене тертя та катастрофічний вихід з ладу підшипників.
Варіації
У середовищі, де двигун буде піддаватися впливу надмірної кількості бруду, пилу або іншого сміття, може знадобитися захистити волокна кільця' за допомогою ущільнювального кільця або V-подібної прокладки. Також доступні ізолятори підшипників з вбудованими круговими заземлюючими кільцями. Однак для важких умов, таких як багато гірничих робіт, установка кільця заземлення валу всередині двигуна забезпечує найкращий захист від забруднення (Малюнок 5).
Малюнок 5.Передбачається внутрішня установка заземлювального кільця
додатковий захист від пилу, брудута інші забруднювачі у важких умовах
додатків.
Використовуючи електропровідну епоксидну смолу або гвинти, кільце можна встановити безпосередньо на фіксатор підшипника. Додаткова оброблена проставка утримує кільце подалі від порожнини мастила підшипника. Контакт метал-метал все ще є важливим, тому фіксатор підшипника не повинен мати будь-яких покриттів або іншого непровідного матеріалу, де він торкатиметься кільця.
Для горизонтально або вертикально встановлених двигунів потужністю 100 кінських сил або менше і однорядних радіальних кулькових підшипників на обох кінцях можна встановити кільце заземлення валу на будь-якому кінці. Для горизонтально встановлених двигунів потужністю понад 100 кінських сил і однорядних радіальних кулькових підшипників на обох кінцях корпус підшипника на непривідному кінці повинен бути електрично ізольований, щоб порушити циркулюючий струм. Варіанти для досягнення такої ізоляції включають ізольовані втулки, непровідні покриття, керамічні підшипники або гібридні підшипники. Заземлююче кільце слід встановити на кінці приводу.
Для будь-якого двигуна, в якому підшипники на обох кінцях вже ізольовані, кінець приводу є кращим для встановлення заземлювального кільця для захисту підшипників у приєднаному обладнанні, такому як коробка передач, насос, вентилятор або кодер.
Для будь-якого двигуна з циліндричними роликовими, беббітовими або підшипниками втулки кінець з такими підшипниками повинен бути електрично ізольований, а заземлювальне кільце має бути встановлене на протилежному кінці.