EN
Hvorfor forårsaker frekvensomformere (VFD) skade på leier?
Kort svar
Frekvensomformere (VFD-er) kan generere aksespenningsforskjeller på grunn av høyfrekvent veksling inne i inverteren. Når denne spenningen bygges opp, kan elektrisk strøm utlades gjennom motorlagerne. Med tiden skader disse gjentatte utladningene lageroverflatene, noe som fører til pitting, støy, vibrasjoner og tidlig svikt. Ved montering av en akseljordingsring kan strømmen ledes trygt til jord og lagerskade unngås.
Økende bruk av VFD-motorer
Frekvensomformere brukes mye for å forbedre energieffektiviteten og regulere motors hastighet. De er vanlige i industrielle systemer som pumper, kompressorer, ventilasjons-, varme- og kjøleanlegg (HVAC) samt transportbåndsystemer.
Mange ingeniører legger imidlertid merke til et uventet problem etter installasjon av VFD-systemer: motorlagerne begynner å svikte langt tidligere enn forventet.
Dette problemet skyldes ikke dårlig smøring eller mekanisk overbelastning. I mange tilfeller er den egentlige årsaken elektrisk skade på lageret.
Hvordan VFD-er genererer aksespenningsforskjeller
I motsetning til tradisjonelle strømforsyninger som leverer jevn sinusformet spenning, regulerer frekvensomformere (VFD) motorens hastighet ved hjelp av pulsbreddemodulasjon (PWM). Denne metoden skifter raskt spenningen av og på med høy frekvens.
Under denne bryteprosessen genereres et fenomen kalt fellesmodusspenning.
Denne spenningen kan indusere en elektrisk potensialforskjell mellom motorens aksling og motorens ramme. Mens motoren kjører, øker akslingspenningen gradvis.
Når spenningen blir sterk nok til å bryte gjennom den tynne smørefilmen inne i leiet, oppstår elektrisk utladning.
Hva skjer inne i leiet
Hver utladning er ekstremt liten, men oppfører seg som en mikroskopisk gnist mellom metallflater.
Tusenvis av slike gniseter kan oppstå hver sekund under motordrift.
Med tiden fører denne gjentatte elektriske aktiviteten til flere typer skade:
● Pitting – små krater på løpebanen
● Frosting ein tom, grå slitne overflate
● Fjerding likvide spor langs bearingspåret
Økt vibrasjon og støy
Studium i industrimotorsystem tyder på at elektrisk bearingsskader kan stå for ei stor prosentandel av for tidlige feil i VFD-drevne motorar.
Forhindring av problemet med jordringar
Ein ring som skjermjer akselen beskytter leira ved å gje ei styrt elektrisk bane til jorda. I staden for at spenningen skal løysa gjennom leiren, avleier jordingsringen strøma frå den roterande akselen direkte til motorrammen.
Vaksjens jordring brukar ledande mikrofiber som opprettholder kontinuerleg kontakt med aksjen medan motoren roterer. Fordi jordringane har ein mindre motstandsvei enn leiringane, flyter den elektriske straumen gjennom dei på ein naturlig måte.
Ein enkel forebyggingsløsning
For mange moderne motorsystemer er elektrisk lagerbeskadigelse ikke umiddelbart synlig før feil oppstår. Ved å installere en akslingrundingsring tidlig i systemdesignet kan ingeniører redusere risikoen for tidlig lagerbeskadigelse og forbedre motorens langsiktige pålitelighet.
Ofte stilte spørsmål
1. Hvorfor forårsaker frekvensomformermotorer lagerstrøm?
Høyfrekvent veksling i frekvensomformere genererer fellesmodus-spenning som kan indusere akselspenning, som kan utlade seg gjennom motorlagrene.
2. Kan smøring forhindre elektrisk lagerbeskadigelse?
Nei. Smøring beskytter mot mekanisk slitasje, men kan ikke hindre elektrisk utladning.
3. Hva er den vanligste beskyttelsesmetoden?
Akslingrundingsringer brukes mye fordi de trygt avleder spredt strøm bort fra lagret.
