Управління проблемами температури підшипників та струму вала в безсердечних двигунах

Нагрівання підшипників є невід'ємним аспектом їхньої роботи. Як правило, підшипник досягає стану теплової рівноваги, коли тепло, що виробляється, дорівнює теплу, що розсіюється, таким чином підтримуючи стабільну температуру в системі підшипника.

Максимально допустима температура для підшипників двигуна обмежена 95°C, враховуючи якість матеріалу та використовуване мастило. Це обмеження гарантує стабільність системи підшипників, не спричиняючи значного підвищення температури в обмотках безсердечникового двигуна.

Основними джерелами теплоутворення в підшипниках є недостатнє змащування та недостатня тепловіддача. На практиці система змащування підшипників може виходити з ладу через різні експлуатаційні або виробничі помилки.

Такі проблеми, як недостатній зазор у підшипнику, нещільне прилягання між підшипником та валом або корпусом, можуть призвести до нестабільного руху; серйозне перекісування через осьові сили; та неправильне прилягання пов'язаних компонентів, що порушує змащування, можуть призвести до надмірного перегріву підшипників під час роботи двигуна. Мастило може руйнуватися та вийти з ладу за високих температур, що призводить до швидкого катастрофічного виходу з ладу підшипникової системи двигуна. Тому точний контроль за приляганням та зазором деталей має вирішальне значення на етапах проектування, виробництва та обслуговування двигуна.

Струм вала є неминучим ризиком для великих двигунів, особливо для високовольтних та двигунів зі змінною частотою. Він становить значну загрозу для підшипникової системи безсердечних двигунів. Без належного усунення наслідків, підшипникова система може бути пошкоджена протягом кількох секунд через струм вала, що призведе до руйнування протягом кількох годин. Ранні ознаки цієї проблеми включають підвищений шум і нагрівання підшипників, а потім вихід мастила з ладу та, невдовзі після цього, знос підшипників, що може призвести до заклинювання вала. Щоб вирішити цю проблему, у високовольтних, змінночастотних та низьковольтних двигунах високої потужності впроваджуються запобіжні заходи на етапах проектування, виробництва або експлуатації. Загальні стратегії включають розрив ланцюга (використання ізольованих підшипників, ізоляційних торцевих кришок тощо) та відведення струму (використання заземлених вугільних щіток для відведення струму від підшипникової системи).