EN
Nyheter
Hur man löser elektrisk korrosion i motorlager
Vad orsakar axelspänning i motorer som drivs av frekvensomriktare (VFD)? Hur kan lagerströmmar testas?
Källa till lagerströmmar
Lagerströmmar är högfrekventa urladdningsströmmar som drivs av axelspänning och flyter genom motorlagren. Den underliggande orsaken ligger i den pulsbreddsmodulerade (PWM) spänningen som genereras av frekvensomriktare, vilken ger ut en serie snabbt växlande positiva och negativa pulser istället för en sinusformad våg. Detta skapar en obalanserad genomsnittsspänning mellan de tre faserna, känd som gemensam-modus-spänning (som ofta visas som en sexstegs fyrkantsvåg).
I motorer som drivs av frekvensomriktare inducerar gemensam-modus-spänningen axelspänning genom kapacitiv koppling inom motorns interna struktur. När denna spänning överskrider isoleringsstyrkan hos lagrets smörjfilmsisolering sker en urladdning, vilket bildar kapacitiva EDM-strömmar (elektrisk urladdningsbearbetning) som skapar mikrofåror och räfflingar på lagerbanorna. I motorer med högre effekt (vanligtvis >75 kW) inducerar även magnetisk högfrekvent flöde spänning vid axeländen, vilket leder till högfrekventa cirkulerande strömmar som samtidigt skadar lagren i båda ändarna. Dessa två typer av strömmar är de främsta orsakerna till elektrisk skada på lagren.
Kapacitiva elektriska urladdningsbearbetningsströmmar
Den inre strukturen i en elmotor fungerar på liknande sätt som en kondensator. Gemensammodesspänningen från frekvensomriktaren genererar en kapacitivt kopplad spänning på motoraxeln. Denna axelspänning urladdas genom gnistbildning över lagren till motorramen, vilket utgör kapacitiva EDM-strömmar.
Axelspänning kan mätas med hjälp av en digital oscilloskop och en VOLSUN Axelspänningsprobes . Urladdningar manifesterar sig som högfrekventa spänningspikar.
Dessa urladdningsbågar, som kan uppstå tiotusentals gånger per sekund, försämrar lagerfettet och orsakar elektrisk urladdningsbearbetning, vilket leder till tiotusentals mikroskopiska gropar på lagerbanorna. Dessa gropar, tillsammans med det försämrade fettet, ökar friktionen och leder till NVH-problem (brus, vibration och skrovlig körkänsla).
Högfrekventa cirkulerande strömmar
Högfrekventa strömmar i VFD-utgången kopplas kapacitivt till motorns ram och passerar genom den för att söka jord. När dessa strömmar flödar genom ramen genererar de högfrekvent magnetisk flödestäthet inuti motorn. Detta flöde inducerar i sin tur en högfrekvent spänning från ände till ände över axeln. I större motorer är spänningen från ände till ände över axeln tillräckligt hög för att driva högfrekventa cirkulerande strömmar genom lagren.
Den här cirkulerande strömmen flödar från axeln till ramen via ett lager och från ramen tillbaka till axeln via det andra lagret. Resultatet är en cirkulerande strömslinga mellan axeln och motorramen, vilket skadar båda lagren samtidigt.
Effekter av lagerströmmar
Med tiden samlas de mikroskopiska groparna, som orsakas av gnistning genom lagren, till en synlig matt yta som kallas frostning. Ett frostat lager är mindre slätkört än ett friskt lager, vilket leder till ökad friktion, högre värmeutveckling och ytterligare försämring av lagerbanorna. Med tiden ger samverkan mellan elektrisk skada och vibration upphov till ett streckat eller "staketmönster" som kallas fluting.
När fluting uppstår är lagerbrott oåterkalleligen nära. Ett flutat lager orsakar överdriven vibration och en karakteristisk skrikande ljudton. Diagrammet nedan illustrerar vanliga typer av elektrisk erosion i lagren.
VOLSUN:s tredje generation ledande ring (axeljordningsring), med sin lätta design och kompakta konstruktion kan monteras direkt på lagerenheter, vilket uppfyller de strikta kraven på utrymme och vikt för elbilar. Dessutom minskar dess underhållsfria funktion trycket på kundtjänsten efter försäljning, vilket gör den till en pålitlig lösning för att hantera elektrisk korrosion i lagren!
