EN
Hvorfor forårsager VFD-motorer beskadigelse af lejer?
Hurtigt svar
Frekvensomformere (VFD’er) kan skabe akselspænding på grund af højfrekvent skiftning i inverteren. Når denne spænding opbygges, kan elektrisk strøm aflades gennem motorlagerne. Med tiden beskadiger disse gentagne afladninger lageroverfladerne, hvilket fører til pitting, støj, vibration og for tidlig svigt.
Den stigende anvendelse af VFD-motorer
Frekvensomformere bruges bredt til at forbedre energieffektiviteten og regulere motorens hastighed. De er almindelige i industrielle systemer såsom pumper, kompressorer, HVAC-udstyr og transportbåndsystemer.
Mange ingeniører bemærker dog et uventet problem efter installation af VFD-systemer: Motorlagrene begynder at svigte langt tidligere end forventet.
Dette problem skyldes ikke dårlig smøring eller mekanisk overbelastning. I mange tilfælde er den reelle årsag elektrisk beskadigelse inden i lagret.
Hvordan VFD’er skaber akselspænding
I modsætning til traditionelle strømforsyninger, der leverer en jævn sinusformet spænding, regulerer frekvensomformere (VFD) motorens hastighed ved hjælp af puls-bredde-modulation (PWM). Denne metode skifter spændingen hurtigt til og fra ved høje frekvenser.
Under denne skifteproces genereres et fænomen, der kaldes fællesmodus-spænding.
Denne spænding kan inducere en elektrisk potentialforskel mellem motorens aksel og motorkarret. Mens motoren kører, stiger akselspændingen gradvist.
Når spændingen bliver tilstrækkelig stor til at gennembryde den tynde smørefilm inde i lejet, opstår der elektrisk udledning.
Hvad sker der inde i lejet
Hver udledning er ekstremt lille, men opfører sig som en mikroskopisk gnist mellem metaloverflader.
Der kan forekomme tusindvis af disse gnister hvert sekund under motordrift.
Med tiden fører denne gentagne elektriske aktivitet til flere typer beskadigelser:
● Pitting – små kratere på løberingen
● Glasering – en sløret, grå, slidt overflade
● Fløjet – jævnt fordelt riller langs lejersporet
Øget vibration og støj
Undersøgelser af industrielle motorsystemer tyder på, at elektrisk lejerskade kan udgøre en stor andel af for tidlige fejl i motorer, der drives af frekvensomformere.
Forebyggelse af problemet med akseljordingsringe
En akseljordingsring beskytter lejet ved at skabe en kontrolleret elektrisk sti til jord. I stedet for at lade spænding aflades gennem lejet, omdirigerer jordingsringen uønsket strøm fra den roterende aksel direkte til motorhuset.
Akseljordingsringen bruger ledende mikrofibre, der opretholder kontinuerlig kontakt med aksen, mens motoren roterer. Da jordingsringen tilbyder en lavere modstandssti end lejet, flyder elektrisk strøm naturligt gennem den i stedet.
En simpel forebyggende løsning
For mange moderne motorsystemer er elektrisk lejerskade ikke straks synlig, før der opstår en fejl. Ved at installere en akseljordring tidligt i systemdesignet kan ingeniører reducere risikoen for for tidlig lejerskade og forbedre motorens langsigtet pålidelighed.
Ofte stillede spørgsmål
1. Hvorfor forårsager frekvensomformermotorer lejerstrøm?
Højfrekvent skiftning i frekvensomformere genererer fællesmodus-spænding, som kan inducere akselspænding, der muligvis udledes gennem motorlejerne.
2. Kan smøring forhindre elektrisk lejerskade?
Nej. Smøring beskytter mod mekanisk slid, men kan ikke forhindre elektrisk udledning.
3. Hvad er den mest almindelige beskyttelsesmetode?
Akseljordringe anvendes bredt, fordi de sikkert afleder spildstrøm væk fra lejet.
