Ryzyka prądów osi silnika i sposób, w jaki pierścienie uziemiające osi rozwiązują ten problem

W miarę jak silniki przemysłowe, układy napędowe pojazdów elektrycznych (EV), silniki stosowane w transporcie szynowym oraz wyposażenie zasilane falownikami stają się coraz szerzej stosowane, problem uszkodzeń spowodowanych prądem wałowym zyskuje rosnącą uwagę. Wiele awarii silników, które wydają się być „problemami jakościowymi łożysk”, jest w rzeczywistości spowodowanych ukrytym wyładowaniem elektrycznym wewnątrz systemu silnika.

Co więc dokładnie powoduje prąd wałowy? Dlaczego jest on szkodliwy? I jak pierścień uziemiający wału może pomóc w ochronie Twojego sprzętu?

Jakie są przyczyny powstawania prądu wałowego w silnikach?

Prąd wałowy to niepożądany prąd elektryczny przepływający przez wał i łożyska silnika podczas jego pracy. W nowoczesnych systemach napędu z regulacją częstotliwości (VFD) prąd wałowy występuje szczególnie często.

Istnieje kilka głównych przyczyn:

1. Nierównowaga elektromagnetyczna wewnątrz silnika

Gdy pole magnetyczne wewnątrz silnika jest nieregularne — co może wynikać z допuszczalnych odchyłek produkcyjnych, ekscentryczności wirnika lub asymetrii stojana — może pojawić się różnica napięcia między wałem a obudową silnika. Gdy napięcie przekroczy wytrzymałość izolacyjną warstwy smaru łożyskowego, następuje wyładowanie elektryczne przez łożysko.

2. Napięcie wysokiej częstotliwości z przemienników częstotliwości (VFD)

Przemienniki częstotliwości (VFD) zwiększają sprawność silnika i zapewniają lepszą kontrolę jego prędkości, ale generują również napięcia wspólnego trybu o wysokiej częstotliwości. Napięcia te mogą indukować napięcie na wirującym wale. Gdy gromadzone napięcie staje się zbyt wysokie, następuje jego wyładowanie przez łożyska, powodując uszkodzenia w postaci punktowych wgnieceń (pitting) i bruzd (fluting).

Jest to jedna z najczęstszych przyczyn przedwczesnego uszkodzenia łożysk w silnikach napędzanych falownikami.

3. Niewłaściwe uziemienie lub gromadzenie się ładunków statycznych

Nieodpowiednie uziemienie, luźne połączenia uziemiające lub nadmiar elektryczności statycznej mogą również przyczyniać się do powstawania prądu wałowego. W szybkobieżnych układach obrotowych ładunek statyczny może się gromadzić w sposób ciągły i ostatecznie rozładowywać się przez ścieżkę łożyska.

Zewnętrzne zakłócenia elektromagnetyczne oraz niestabilne systemy zasilania mogą dodatkowo zwiększać ryzyko wystąpienia prądu wałowego.

Wiele firm odkrywa problemy z prądem wałowym dopiero po awarii silnika. Jednak uszkodzenia zazwyczaj zaczynają się znacznie wcześniej. W przypadku ciężkich uszkodzeń prąd wałowy może prowadzić do całkowitego wyłączenia silnika, co wpływa na wydajność produkcji oraz niezawodność sprzętu.

Przemysły takie jak pojazdy elektryczne, transport kolejowy, energetyka wiatrowa, automatyka przemysłowa oraz silniki ciężkie są szczególnie narażone ze względu na pracę ciągłą oraz powszechne stosowanie falowników (VFD).

Rozwiązanie Volsun – pierścień uziemiający wału

Aby skutecznie zapobiec uszkodzeniom spowodowanym prądem wałowym, montaż pierścienia uziemiającego wału jest jednym z najbardziej niezawodnych i opłacalnych rozwiązań.

Pierścienie uziemiające wału firmy Volsun są zaprojektowane tak, aby bezpiecznie odprowadzać szkodliwe napięcia wału od łożysk silnika, tworząc ścieżkę o niskim oporze do uziemienia. Zamiast dopuszczać przepływ prądu elektrycznego przez wrażliwe łożyska, prąd jest bezpiecznie przekierowywany przez przewodzące mikrowłókna.

Główne zalety pierścieni uziemiających wału firmy Volsun

● Skuteczna ochrona łożysk silnika przed erozją elektryczną

● Zmniejszenie czasu przestoju i kosztów konserwacji

● Przystosowanie do silników zasilanych falownikami (VFD) i przemiennikami

● Stabilna wydajność w zastosowaniach wysokoprędkościowych

● Dostępne dla silników EV, systemów kolejowych, silników przemysłowych oraz generatorów

● Elastyczne metody montażu, w tym montaż wciskowy i śrubowy

● Długa żywotność eksploatacyjna oraz niezawodna przewodność elektryczna

Firma Volsun oferuje dostosowane rozwiązania uziemiające wału dla różnych konstrukcji silników i warunków eksploatacyjnych, wspierając klientów w podnoszeniu niezawodności urządzeń oraz wydłużaniu życia użytkowego silników.

Chronij silniki przed uszkodzeniem

Uszkodzenia spowodowane prądem wału są często niewidoczne w wczesnych etapach, ale długotrwały wpływ na wydajność silnika może być znaczny. W miarę jak nowoczesne silniki coraz częściej korzystają z technologii falowników, ochrona wału przed przepływem prądu przez uziemienie staje się niezbędną częścią projektowania układów napędowych.

Jeśli szukasz niezawodnego sposobu ochrony swoich silników i ograniczenia awarii łożysk, pierścienie uziemiające Volsun dla wałów zapewniają skuteczne i sprawdzone rozwiązanie dla nowoczesnych zastosowań przemysłowych.