Управління температурою підшипника та проблемами струму вала в системах двигунів без сердечника

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

Максимально допустима температура для підшипників двигуна становить 95°C, враховуючи якість матеріалу та використовуване мастило. Це обмеження гарантує, що підшипникова система залишається стабільною, не викликаючи значного підвищення температури в обмотках двигуна без сердечника.

Основними джерелами утворення тепла в підшипниках є недостатнє змащення та недостатнє розсіювання тепла. На практиці система змащування підшипників може давати збій через різні помилки в експлуатації або виробництві.

Такі проблеми, як недостатній зазор підшипника, нещільне прилягання підшипника до вала або корпусу, можуть призвести до нестабільного руху; сильне зміщення через осьові зусилля; і неправильні підгонки з відповідними компонентами, які порушують змащення, можуть призвести до надмірних температур підшипників під час роботи двигуна. Мастило може руйнуватися та виходити з ладу при високих температурах, що призводить до швидкого катастрофічного виходу з ладу підшипникової системи двигуна. Таким чином, точний контроль за підгонкою та зазором деталей має вирішальне значення на етапах проектування, виробництва та обслуговування двигуна.

Струм на валу є неминучою небезпекою для великих двигунів, особливо для двигунів високої напруги та змінної частоти. Він представляє значну загрозу для підшипникової системи безсерцевих двигунів. Без належного пом'якшення підшипникова система може зазнати пошкоджень протягом декількох секунд через струм вала, що призведе до розпаду протягом декількох годин. Перші ознаки цієї проблеми включають підвищений шум і нагрівання підшипників, що супроводжується виходом з мастила, а невдовзі після цього – зносом підшипників, що може спричинити заїдання вала. Щоб вирішити цю проблему, високовольтні двигуни, двигуни зі змінною частотою та низькою напругою впроваджують профілактичні заходи на етапах проектування, виробництва чи експлуатації. Загальні стратегії включають розрив ланцюга (за допомогою ізольованих підшипників, ізоляційних торцевих заглушок тощо) і відведення струму (за допомогою заземлених вугільних щіток для відведення струму від системи підшипників).