Uzemňovacie krúžky na hriadeli: Ako chránia ložiská motora pred elektrickým poškodením

Keď sa elektrické motory vyvíjajú smerom k vyššej rýchlosti, vyššej výkonnej hustote a častejšiemu používaniu regulátorov frekvencie (VFD), prúd na hriadeli a elektrické poškodenie ložísk sa stávajú čoraz dôležitejšími aspektmi spoľahlivosti.

Vysokofrekvenčné napätie generované meničmi môže indukovať nežiaduci prúd na hriadeli motora. Ak tento prúd prechádza cez ložiská, opakovaný elektrický výboj môže spôsobiť vznik jamiek, vlnitosti povrchu, degradáciu maziva a predčasné zlyhanie ložísk.

Akruhový uzemňovací kruh na hriadeli (SGR) poskytuje vyhradenú cestu s nízkou impedanciou na presmerovanie prúdu z hriadeľa mimo ložísk a bezpečné jeho odvádzanie do uzemnenia.

Akú funkciu má kruhový uzemňovací kruh na hriadeli?

Hlavnou funkciou kruhového uzemňovacieho kruhu na hriadeli je zmeniť smer nežiaduceho prúdu na hriadeli .

V motore s riadením cez menič môže spoločné napätie vytvorené PWM prepínaním vytvárať elektrický potenciál na hriadeli motora. Za určitých prevádzkových podmienok môže prúd prechádzať ložiskami motora pred tým, než dosiahne uzemnenie.

Toto vytvára poškodzujúcu cestu prúdu:

Hriadeľ → Ložisko → Rám motora → Uzemnenie

Kruhový uzemňovací kruh hriadla vytvára alternatívnu cestu:

Hriadeľ → Kruhový uzemňovací kruh hriadla → Rám motora → Uzemnenie

Poskytnutím kontrolovanej vodivej cesty pomáha uzemňovací kruh zabrániť tomu, aby sa ložiská stali súčasťou elektrickej siete.

Základná hodnota: Zmeňte cestu prúdu, ochráňte ložiská.

Tento princíp robí kruhové uzemňovacie kruhy hriadla obzvlášť užitočnými pre motory vystavené vysokofrekvenčnému prepínaniu, vysokým otáčkam alebo dlhodobej nepretržitej prevádzke.

Prečo je prúd cez hriadeľ problémom pre ložiská motora?

Ložiská motora sú navrhnuté na prenos mechanických zaťažení a umožňujú hladké otáčanie – nie na prenášanie elektrického prúdu.

Keď sa elektrický výboj opakovane vyskytuje cez ložisko, môže dôjsť k mikroskopickému poškodeniu dráhy ložiska a valivých prvkov. Postupne to môže mať za následok:

· Elektrické pískanie a vyrytie dráhy

· Zhoršenie maziva

· Zvýšený hluk a vibrácie

· Skrátenú životnosť ložiska

· Neočakávanú údržbu a výpadok prevádzky

Riziko je obzvlášť významné pri Motoroch s frekvenčnými meničmi (VFD), vysokorotujúcich motoroch, pohonných motoroch elektromobilov (EV) a iných moderných elektrických pohonných systémoch .

Z tohto dôvodu by sa ochrana pred ložiskovými prúdmi mala zohľadniť už počas návrhu motora a integrácie systému, nie až po výskyte poškodenia ložiska.

Ako funguje uzemňovací kruh na hriade?

Kruhový uzemňovací kľúč na hriadeli využíva vodivé prvky na udržanie elektrického kontaktu s rotujúcim hriadeľom.

Ak sa vyskytne nežiaduce napätie na hriadeli, vodivý kruh poskytne cestu s nižšou impedanciou pre prúd. Prúd sa odvádza cez uzemňovací kľúč, prenáša sa do rámu motora a následne sa pripája k uzemňovaciemu systému.

Účinnosť riešenia uzemnenia hriadeľa závisí od viac ako len vytvorenia elektrického kontaktu. Treba zohľadniť aj faktory, ako sú priemer hriadeľa, otáčková rýchlosť, kontaktný odpor, poloha inštalácie, konštrukcia motora, teplota a prevádzkové prostredie .

Správne navrhnutý uzemňovací kľúč by mal zabezpečiť spoľahlivý kontakt a zároveň poskytovať stabilný elektrický výkon počas dlhodobej prevádzky motora.

Kde sa používajú uzemňovacie kľúče na hriadeli?

Technológia uzemnenia hriadeľa sa môže uplatniť pri rôznych motoroch a rotujúcich zariadeniach, kde elektrický prúd môže ovplyvniť spoľahlivosť ložísk.

Pohonné motory nových energetických vozidiel

Súčasné motory EV sa posúvajú smerom k vyššie napätie, vyššia rýchlosť a vyššia výkonová hustota systémy využívajúce architektúru 800 V, výkonové súčiastky z karbidu kremíka (SiC) a vysokorýchlostné pohony môžu vytvárať náročné elektrické podmienky pre ložiská motora.

Zemniaci krúžok na hriadeli môže poskytnúť riadenú cestu pre nežiadúce prúdy cez hriadeľ a pomôcť zlepšiť ochranu ložísk.

Priemyselné motory s frekvenčnými meničmi (VFD)

Motory ovládané frekvenčnými meničmi (VFD) patria medzi najbežnejšie aplikácie pre zemnenie hriadeľa. Typické zariadenia zahŕňajú:

· Priemyselné ventilátory

· Čerpadlá na vodu

· Kompresory

· Dopravníky

· Servosystémy

Vyhradená cesta pre hriadeľový prúd môže pomôcť znížiť riziko elektrickej erózie počas nepretržitej prevádzky.

HVAC systémy

Moderné systémy vykurovania, vetrania a klimatizácie (HVAC) často využívajú motory, ventilátory, čerpadlá a kompresory s premennou rýchlosťou. Uzemnenie hriadeľa sa môže začleniť do stratégií ochrany motorov v prípadoch, keď je obavou hriadeľový prúd indukovaný meničom.

Veterné elektrárne a veľké rotujúce zariadenia

Veterné elektrárne, generátory, veľké motory a iné rotujúce stroje môžu pracovať nepretržite za náročných podmienok.

Ochrana ložísk pred elektrickým poškodením môže pomôcť zvýšiť spoľahlivosť zariadení a znížiť neplánovanú údržbu.

Prečo si vybrať Volsun pre riešenia uzemnenia hriadeľa?

Kruhové uzemnenie hriadeľa môže byť malá súčiastka, avšak jeho výkon môže mať významný vplyv na spoľahlivosť ložísk motorov.

Volsun sa zameriava na riešenia uzemnenia hriadeľa špecifické pre dané aplikácie , pričom kombinuje vývoj výrobkov s technickou podporou.

Náš prístup zahŕňa celý proces:

Diagnostika prevádzkových podmienok → Analýza problému → Návrh riešenia → Vývoj prototypu → Testovanie a overenie → Hromadná výroba

Toto umožňuje vyhodnotiť riešenie uzemnenia na základe skutočného použitia motora, nie len priemeru hriadeľa.

Pre Elektromotory pre elektrické vozidlá (EV), motory s frekvenčnými meničmi (VFD), priemyselné motory, vykurovací, vetrací a klimatizačný (HVAC) zariadenia, čerpadlá, ventilátory, veterné turbíny a iné rotujúce stroje , spoločnosť Volsun môže zákazníkom pomôcť pri vývoji vhodných riešení uzemnenia hriadeľa.

Chráňte ložiská kontrolou cesty prúdu

Keďže technológia motorov sa neustále vyvíja, zabránenie elektrickému poškodeniu ložísk sa stáva čoraz dôležitejšou súčasťou spoľahlivosti motorov.

Aobrátocifka osi poskytuje praktický spôsob, ako nežiadúce prúdy hriadeľa presmerovať mimo ložísk do kontrolovanej uzemňovacej cesty.

Či už riešite Prúd hriadeľa v elektromotoroch pre elektrické vozidlá (EV), prúd hriadeľa indukovaný frekvenčnými meničmi (VFD) alebo elektrickú eróziu v priemyselných motoroch , princíp je jednoduchý:

Nenechajte ložisko, aby sa stalo cestou pre prúd.

Uzemňovací kruh Volsun pre hriadeľ – zmena cesty prúdu na ochranu ložísk.

Často kladené otázky: Uzemňovací kruh pre hriadeľ

Čo je kruh na uzemnenie hriadeľa?

Uzemňovací kruh pre hriadeľ je vodivé zariadenie inštalované na alebo okolo hriadeľa motora, ktoré poskytuje cestu s nízkou impedanciou pre nežiaduci prúd hriadeľa a pomáha zabrániť prechodu elektrického prúdu cez ložiská.

Prečo potrebujú motory s VFD uzemňovacie kruhy pre hriadeľ?

VFD používajú vysokofrekvenčné PWM prepínanie, ktoré môže generovať spoločný modus napätia a indukovať prúd hriadeľa. Uzemňovací kruh pre hriadeľ môže poskytnúť alternatívnu cestu pre tento prúd a pomôcť znížiť riziko elektrického poškodenia ložísk.

Môže sa uzemňovací kruh pre hriadeľ používať v motoroch EV?

Áno. Uzemňovacie kruhy pre hriadeľ sa dajú použiť v motoroch EV a iných vysokorýchlostných elektrických motoroch, kde prúd hriadeľa súvisiaci s meničom môže ovplyvniť spoľahlivosť ložísk.

Poskytuje Volsun špeciálne upravené uzemňovacie kruhy pre hriadeľ?

Áno. Spoločnosť Volsun dokáže vyvíjať prispôsobené riešenia uzemňovacích krúžkov podľa priemeru hriadeľa, konštrukcie motora, inštalačného priestoru, prevádzkových podmienok a iných požiadaviek aplikácie.

Aké faktory je potrebné zohľadniť pri výbere uzemňovacieho krúžku pre hriadeľ?

Dôležitými faktormi sú priemer hriadeľa, otáčky motora, prevádzková teplota, poloha inštalácie, kontaktový odpor, konštrukcia ložiska, konfigurácia uzemnenia a očakávaná životnosť.