Ανεπιθύμητες επιπτώσεις της τάσης άξονα στην απόδοση του κινητήρα

Για τα προϊόντα κινητήρων, τα προβλήματα του συστήματος ρουλεμάν ήταν πάντα ένα δημοφιλές θέμα. Πολύ συχνά, ειδικά για τους κατασκευαστές κινητήρων, οι αστοχίες του συστήματος ρουλεμάν αποδίδονται απλώς σε προβλήματα ποιότητας ρουλεμάν. Μερικοί κινητήρες υποβάλλονται σε συχνή αντικατάσταση ρουλεμάν, αλλά το πρόβλημα παραμένει άλυτο, επειδή η βασική αιτία μπορεί να μην βρίσκεται στο ίδιο το ρουλεμάν, αλλάρεύμα άξονα.

Από την άποψη του μηχανισμού σχηματισμού ρεύματος, η τάση του άξονα και ο κλειστός βρόχος είναι οι προϋποθέσεις για την παραγωγήρεύμα άξονα. Αυτό το άρθρο συζητά κυρίως τις επιπτώσεις του στην απόδοση του κινητήρα.

Πριν βουτήξουμε σε αυτό το θέμα, ας μιλήσουμε για τη μαγνήτιση άξονα. Κάποτε αντιμετώπισα ένα ελαττωματικό μοτέρ. Κατά την αποσυναρμολόγηση, διαπιστώθηκε ότι ο άξονας του κινητήρα έφερε εμφανή μαγνητισμό και τράβηξε εμφανώς το κατσαβίδι που χρησιμοποιήθηκε για την αποσυναρμολόγηση. Η τάση άξονα αναφέρεται στην τάση που προκαλείται στον άξονα λόγω ασύμμετρων μαγνητικών πεδίων κινητήρα, μαγνήτισης άξονα, ηλεκτροστατικής φόρτισης και άλλων παραγόντων. Η τάση άξονα εμφανίζεται κατά τη λειτουργία του κινητήρα, συμπεριλαμβανομένης της τάσης στα δύο άκρα του άξονα, της τοπικής τάσης άξονα και της τάσης άξονα προς γείωση.

Η τάση του άξονα προσβάλλει απευθείας το σύστημα ρουλεμάν. Όταν η τάση του άξονα φτάσει σε μια ορισμένη τιμή, η μεμβράνη λιπαντικού λαδιού (φιλμ γράσου) μέσα στο ρουλεμάν θα σπάσει, σχηματίζοντας έναν κλειστό βρόχο και δημιουργώντας ένα τέτοιο ρεύμα εκκένωσης στην πλευρά του άξονα. Διαθέτει χαμηλή τάση και υψηλό ρεύμα. Η επίδραση αυτού του ρεύματος εκκένωσης θα προκαλέσει συσσώρευση θερμότητας, υποβάθμιση και αστοχία λιπαντικού λιπαντικού (ή γράσου) ρουλεμάν λόγω υπερβολικής θερμοκρασίας. Το ρουλεμάν θα λειτουργεί υπό διαλείπουσα ξηρή τριβή, με αποτέλεσμα την εξάντληση του ρουλεμάν και ακόμη και την συγκόλληση με πυροσυσσωμάτωση μεταξύ του ρουλεμάν και του άξονα.

Η ηλεκτροδιάβρωση στα ρουλεμάν που προκαλείται από αυτή την εκκένωση είναι μια επιταχυνόμενη διαδικασία. Τα συμπτώματα είναι ασήμαντα στο αρχικό στάδιο, μετά εξελίσσονται σε μη φυσιολογικό θόρυβο. Τελικά, η ζημιά στα συνδεόμενα εξαρτήματα λειτουργίας του ρουλεμάν οδηγεί σε αποσύνθεση και εξάντληση του ρουλεμάν. Αυτή η διαδικασία σχετίζεται με τα χαρακτηριστικά λειτουργίας του κινητήρα και τη σοβαρότητα αυτού του φαινομένου εκφόρτισης. μπορεί να πάρει πολύ χρόνο ή μόνο αρκετές ώρες.

Θεωρητικά, η τάση άξονα υπάρχει στους περισσότερους κινητήρες, η οποία ποικίλλει μόνο ως προς το μέγεθος. Οι κινητήρες υψηλής ισχύος, οι κινητήρες υψηλής τάσης και οι κινητήρες μεταβλητής συχνότητας υποφέρουν περισσότερορεύμα άξοναζητήματα. Επομένως, η σχεδίαση και η κατασκευή τέτοιων κινητήρων δεν μπορεί να θεωρηθεί απλώς ως κλιμάκωση μικρών κινητήρων σε μέγεθος και ισχύ. Θα εφαρμοστούν τα απαραίτητα μέτρα καταστολής.

Με βάση την παραπάνω ανάλυση, μπορούμε να βγάλουμε ένα συμπέρασμα: όταν αναλύουμε σφάλματα συστήματος ρουλεμάν προϊόντων κινητήρα, δεν πρέπει να περιοριζόμαστε στη μηχανική ανάλυση. Ειδικά για μεγάλους ηλεκτρικούς κινητήρες, γεννήτριες και παρόμοιο εξοπλισμό, πρέπει να πραγματοποιείται ανάλυση ηλεκτροδιάβρωσης που προκαλείται από εκκένωση από την πλευρά του άξονα.