Заземяването на вала на двигателя подобрява надеждността на двигателите, захранвани с инвертор

Инженерите по поддръжката на върховете на търговски сгради или промишлени предприятия редовно смазват двигателите и проверяват за други признаци на умора и без инструменти за превантивна поддръжка или усъвършенстван софтуер за предсказуем контрол, който да предоставя предупреждения, инженерите може да спрат и да си помислят: „Какви са тези двигатели, които са се влошава?"Става ли по-шумно или това е само въображението ми?“Вътрешните сензори на опитния инженер (слух) и предчувствията (предсказуеми аларми) на двигателя може да са правилни, с течение на времето лагерите са в средата на никого.Преждевременно износване на кутията, но защо?Бъдете наясно с тази „нова“ причина за повреда на лагера и знайте как да я предотвратите, като елиминирате напреженията в общ режим.

Защо двигателите се провалят?

Въпреки че има много различни причини за повреда на двигателя, причина номер едно, отново и отново, е повредата на лагера.Индустриалните двигатели често са подложени на различни фактори на околната среда, които могат да повлияят неблагоприятно на живота на двигателя.Докато замърсяването, влагата, топлината или неправилното натоварване със сигурност могат да причинят преждевременна повреда на лагера, друго явление, което може да причини повреда на лагера, е напрежението в обикновен режим.

Напрежение в общ режим

Повечето двигатели, които се използват днес, работят на кръстосано напрежение, което означава, че са свързани директно към трифазното захранване, влизащо в съоръжението (чрез моторен стартер).Двигателите, задвижвани от задвижвания с променлива честота, станаха по-често срещани, тъй като приложенията станаха по-сложни през последните няколко десетилетия.Ползата от използването на задвижване с променлива честота за задвижване на двигател е осигуряването на контрол на скоростта в приложения като вентилатори, помпи и конвейери, както и работещи товари при оптимална ефективност за пестене на енергия.

Един недостатък на задвижванията с променлива честота обаче е потенциалът за напрежения в общ режим, които могат да бъдат причинени от дисбаланс между трифазните входни напрежения на задвижването.Високоскоростното превключване на инвертор с широчинно-импулсна модулация (PWM) може да причини проблеми с намотките и лагерите на двигателя, намотките са добре защитени с изолационна система против пикове на инвертора, но когато роторът види натрупване на пикове на напрежението, токът търси път към най-малкото съпротивление на земята: чрез лагери.

Лагерите на двигателя се смазват с грес, а маслото в греста образува филм, който действа като диелектрик.С течение на времето този диелектрик се разрушава, нивото на напрежението във вала се увеличава, текущият дисбаланс търси пътя с най-малко съпротивление през лагера, което кара лагера да образува дъга, обикновено известна като EDM (Електроразрядна обработка).С течение на времето възниква тази постоянна дъгова дъга, повърхностите в лагерните пръстени стават крехки и малки парчета метал вътре в лагера могат да се счупят.В крайна сметка този повреден материал се движи между сачмите на лагера и пръстените на лагера, създавайки абразивен ефект, който може да причини замръзване или канали (и потенциално да увеличи шума на околната среда, вибрациите и температурата на двигателя).Тъй като ситуацията се влошава, някои двигатели могат да продължат да работят и в зависимост от сериозността на проблема евентуалната повреда на лагерите на двигателя може да е неизбежна, тъй като повредата вече е нанесена.

въз основа на превенцията

Как да отклоня тока от лагера?Най-често срещаното решение е да се добави заземяване на вала към единия край на вала на двигателя, особено в приложения, където напрежението в общ режим може да бъде по-разпространено.Заземяването на вала е основно начин за свързване на въртящия се ротор на мотор към земята през рамката на двигателя.Добавянето на заземяване на вала към двигателя (или закупуването на предварително инсталиран двигател) преди монтажа може да бъде малка цена в сравнение с разходите за поддръжка, свързани с подмяната на лагери, да не говорим за високите разходи за престой на съоръжението.

Няколко вида устройства за заземяване на валове са често срещани в индустрията днес.Монтирането на въглеродни четки върху скоби все още е популярно.Те са подобни на типичните DC въглеродни четки, които основно осигуряват електрическа връзка между въртящите се и неподвижните части на веригата на двигателя..Сравнително нов тип устройство на пазара е устройството с пръстен с влакнеста четка, тези устройства работят по начин, подобен на въглеродните четки, като полагат множество нишки от проводими влакна в пръстен около вала.Външната страна на пръстена остава неподвижна и обикновено се монтира на крайната плоча на двигателя, докато четките се движат по повърхността на вала на двигателя, отклонявайки тока през четките и безопасно заземени.Въпреки това, за по-големи двигатели (над 100 к.с.), независимо от използваното заземително устройство на вала, обикновено се препоръчва да се инсталира изолиран лагер в другия край на двигателя, където е монтирано заземителното устройство на вала, за да се гарантира, че всички напрежения в ротора са разреден през заземителното устройство.

в заключение

Задвижванията с променлива честота могат да пестят енергия в много приложения, но без подходящо заземяване те могат да причинят преждевременна повреда на двигателя.Има три неща, които трябва да вземете предвид, когато се опитвате да намалите напреженията в общ режим в приложения с променлива честота: 1) Уверете се, че моторът (и системата на двигателя) е правилно заземен.2) Определете правилния баланс на носещата честота, който ще сведе до минимум нивата на шума и дисбаланса на напрежението.3) Ако заземяването на вала се счита за необходимо, изберете заземяването, което е най-подходящо за приложението.