Риски токов в валу электродвигателя и то, как кольца заземления вала решают эту проблему

По мере того как промышленные электродвигатели, системы привода электромобилей (EV), двигатели для железнодорожного транспорта и оборудование с частотным преобразователем находят всё более широкое применение, проблема повреждений от токов вала привлекает всё большее внимание. Многие отказы двигателей, которые на первый взгляд выглядят как «проблемы качества подшипников», на самом деле вызваны скрытым электрическим разрядом внутри системы двигателя.

Итак, что именно вызывает токи вала? Почему они опасны? И как кольцо заземления вала может защитить ваше оборудование?

Что вызывает токи вала в электродвигателях?

Ток вала — это нежелательный электрический ток, протекающий через вал и подшипники двигателя во время его работы. В современных системах с регулируемым приводом (частотными преобразователями, VFD) токи вала особенно распространены.

Существует несколько основных причин:

1. Электромагнитный дисбаланс внутри двигателя

Когда магнитное поле внутри двигателя неоднородно — из-за допусков при изготовлении, эксцентриситета ротора или асимметрии статора — между валом и корпусом двигателя может возникнуть разность потенциалов. Как только напряжение превышает пробивную прочность пленки смазки в подшипнике, через подшипник происходит электрический разряд.

2. Высокочастотное напряжение от преобразователей частоты (ПЧ)

Преобразователи частоты повышают эффективность двигателя и обеспечивают точное регулирование скорости, однако они также генерируют высокочастотные напряжения синфазной составляющей. Эти напряжения могут индуцировать напряжение на вращающемся валу. При превышении критического уровня накопленного напряжения происходит его разряд через подшипники, что приводит к образованию электрических ямок и бороздчатых повреждений.

Это одна из наиболее распространённых причин преждевременного выхода из строя подшипников в двигателях, управляемых инвертерами.

3. Плохое заземление или накопление статического электричества

Неправильное заземление, ослабленные соединения заземления или чрезмерное статическое электричество также могут способствовать возникновению токов в валу. В высокоскоростных вращающихся системах статический заряд может накапливаться непрерывно и в конечном итоге разряжаться через путь подшипника.

Внешние электромагнитные помехи и нестабильные электропитания могут дополнительно повысить риски возникновения токов в валу.

Многие компании обнаруживают проблемы с токами в валу только после выхода двигателя из строя. Однако повреждение зачастую начинается значительно раньше. В тяжёлых случаях повреждение от токов в валу может привести к полной остановке двигателя, что скажется на эффективности производства и надёжности оборудования.

Особенно уязвимы такие отрасли, как электромобили, железнодорожный транспорт, ветроэнергетика, промышленная автоматизация и тяжёлые электродвигатели — из-за непрерывного режима работы и широкого применения частотно-регулируемых приводов (VFD).

Решение Volsun для заземления вала

Для эффективного предотвращения повреждений от токов вала установка кольца заземления вала является одним из самых надёжных и экономически выгодных решений.

Кольца заземления вала Volsun предназначены для безопасного сброса вредных напряжений с вала в обход подшипников двигателя путём создания низкоомного пути к земле. Вместо того чтобы допускать прохождение электрического тока через чувствительные подшипники, ток перенаправляется безвредным образом через проводящие микроволокна.

Ключевые преимущества колец заземления вала Volsun

● Эффективно защищают подшипники двигателя от электрической эрозии

● Снижают простои и эксплуатационные расходы на техническое обслуживание

● Подходят для двигателей с регулируемым приводом (VFD) и инверторных двигателей

● Стабильная работа в высокоскоростных приложениях

● Доступны для двигателей EV, железнодорожных систем, промышленных двигателей и генераторов

● Гибкие методы монтажа, включая посадку с натягом и крепление винтами

● Длительный срок службы и надёжная электропроводность

Volsun предлагает индивидуальные решения по заземлению валов для различных конструкций двигателей и условий эксплуатации, помогая заказчикам повысить надёжность оборудования и продлить срок службы двигателей.

Защитите свои двигатели до того, как произойдет повреждение

Повреждение от токов вала часто незаметно на ранних стадиях, однако долгосрочное влияние на производительность двигателя может быть значительным. По мере того как современные двигатели всё чаще используют технологию преобразователей частоты, защита вала от токов путём его заземления становится неотъемлемой частью проектирования систем двигателей.

Если вы ищете надёжный способ защиты своих двигателей и снижения числа отказов подшипников, кольца заземления вала Volsun обеспечивают эффективное и проверенное решение для современных промышленных применений.