왜 VFD 모터가 베어링 손상을 유발하나요?

간단한 답변

변주파 드라이브(VFD)는 인버터 내부의 고주파 스위칭으로 인해 축 전압을 발생시킬 수 있습니다. 이 전압이 누적되면 전기 전류가 모터 베어링을 통해 방전될 수 있습니다. 시간이 지남에 따라 이러한 반복적인 방전은 베어링 표면을 손상시켜 피팅(pitting), 소음, 진동 및 조기 고장을 유발합니다. 축 접지 링을 설치하면 전류를 안전하게 접지로 재유도하여 베어링 손상을 방지할 수 있습니다.

베어링 내부에서 일어나는 현상

각 방전은 극히 미세하지만, 금속 표면 간의 미세한 스파크처럼 작용합니다.

모터 작동 중 매초 수천 차례의 이러한 스파크가 발생할 수 있습니다.

시간이 지남에 따라 이러한 반복적인 전기 활동은 여러 유형의 손상을 유발합니다:

● 피팅(pitting) – 롤링 요소 경로(레이스웨이) 상의 작은 움푹 패인 자국

● 프로스팅 – 흐릿한 회색의 마모된 표면

● 조리개 작업 – 베어링 트랙을 따라 균일하게 간격을 둔 홈

진동 및 소음 증가

산업용 모터 시스템에 대한 연구에 따르면, 전기적 베어링 손상은 VFD 구동 모터에서 조기 고장의 상당한 비율을 차지할 수 있다.

축 접지 링을 통한 문제 예방

축 접지 링은 제어된 전기적 경로를 접지로 제공함으로써 베어링을 보호한다. 베어링을 통해 전압이 방전되는 대신, 접지 링은 회전하는 축에서 발생하는 누설 전류를 모터 프레임으로 직접 분산시킨다.

축 접지 링은 모터가 회전 중에도 축과 지속적으로 접촉하는 전도성 마이크로파이버를 사용한다. 접지 링이 베어링보다 낮은 저항 경로를 제공하기 때문에 전류는 자연스럽게 이 경로를 따라 흐른다.

간단한 예방 솔루션

많은 현대식 모터 시스템에서 전기적 베어링 손상은 고장이 발생할 때까지 바로 눈에 띄지 않을 수 있습니다. 시스템 설계 초기 단계에서 샤프트 그라운딩 링을 설치함으로써 엔지니어는 베어링의 조기 손상 위험을 줄이고 모터의 장기 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다.

자주 묻는 질문

1. 왜 VFD 모터가 베어링 전류를 유발하나요?

VFD의 고주파 스위칭은 공통모드 전압을 발생시켜 샤프트 전압을 유도할 수 있으며, 이 전압이 모터 베어링을 통해 방전될 수 있습니다.

2. 윤활유로 전기적 베어링 손상을 방지할 수 있나요?

아니요. 윤활유는 기계적 마모로부터 보호하지만 전기적 방전을 막을 수는 없습니다.

3. 가장 일반적인 보호 방법은 무엇인가요?

샤프트 그라운딩 링은 누설 전류를 베어링에서 안전하게 분산시켜 주기 때문에 널리 사용되고 있습니다.