Rulmenți pentru motoare electrice: scop, aplicație și tipuri

În secolul 21, motoarele electrice devin din ce în ce mai eficiente, dar cerințele pentru acestea sunt în mod corespunzător mai stricte. Oricine respectă codul știe că este important să se ia în considerare calitatea și fiabilitatea tuturor componentelor motorului, în special a rulmenților. Designul rulmentului afectează foarte mult cât de fiabil funcționează motorul, cât de repede se uzează și dacă performanța sa este ridicată.

Rulmentul este una dintre unitățile principale ale oricărui motor electric, deoarece prin el arborele rotorului presează carcasa și transferă sarcinile către aceasta. Și numai datorită rulmenților există un spațiu de aer permanent uniform și corect între stator și rotor atunci când motorul funcționează sub sarcină.

Din acest motiv, este foarte important să alegeți rulmenții potriviți: aceștia trebuie să aibă dimensiunea, tipul și designul potrivit pentru a asigura cea mai mare eficiență posibilă prin reducerea la minimum a pierderilor prin frecare.

Pentru un muncitor fără experiență, poate părea că, dacă un rulment se defectează, nu există nicio problemă serioasă și nu este necesară nicio reparație sau întreținere, deoarece defecțiunea nu este atât de critică. Deci, de ce să cheltuiți bani pe reparații?

La motoarele de putere mică, acesta poate fi cazul. Dar va fi adevărat pentru orice motor că este mai bine să instalați imediat rulmenți buni de tipul cel mai potrivit și, dacă este posibil, de o calitate suficientă pentru a rezista la toate sarcinile de lucru în condiții normale de funcționare pentru motorul în cauză.

Inutil să spunem despre motoarele mari și puternice, unde chiar și o defecțiune minoră a rulmentului poate trage ca un bulgăre de zăpadă, o serie de probleme și defecțiuni în funcționarea echipamentului conectat. Acest lucru poate duce la întreruperi ale producției și timpi de nefuncționare costisitoare a mașinilor și echipamentelor complexe și costisitoare.

Prin urmare, este esențial și necesar ca motoarele electrice de mare putere să utilizeze rulmenți fiabili, de înaltă calitate, ușor de instalat și îndepărtat și foarte de dorit - cu monitorizare a stării și întreținere ușoară.

Să presupunem că există un motor electric care funcționează într-o instalație cu acționare cuplată directă. Configurația transmisiei este longitudinală, astfel încât sarcina radială pe rulment și prin rulment pe carcasa motorului nu este atât de mare, deoarece sistemul de acționare a motorului are propriul suport.

Dar ce se întâmplă dacă se ia decizia de a moderniza un anumit motor pe echipamentul de transmisie prin curea unde este montat un scripete pe arborele motorului? În acest caz, încărcările radiale asupra rulmenților vor crește semnificativ și, în astfel de condiții, rulmenții, care nu sunt proiectați pentru o astfel de sarcină, se pot defecta cu ușurință.Sistemul nu va putea funcționa normal și stabil.

În ultimii ani, domeniul dezvoltării și producției de rulmenți nu a fost ferit de progres. Progresul este deosebit de vizibil în prelucrarea de precizie a materialelor pentru rulmenți și a tehnologiei de fabricare a rulmenților, precum și în direcția de lubrifiere: căile de rulare ale inelelor, rolelor și bilelor au astăzi suprafețe mai bune, ceea ce duce la o reducere a frecării și, prin urmare, a zgomotului și pentru reducerea pierderilor de energie.

Cei mai buni lubrifianți fac rulmenții cu adevărat durabili și motoarele mai fiabile și mai rezistente la uzura prematură. Un exemplu izbitor sunt motoarele de tracțiune ale celor mai recente trenuri electrice de mare viteză.

Trenurile electrice de ultimă generație impun în mod inerent cerințe mari asupra calității și fiabilității motoarelor de tracțiune cu curent alternativ. Și cele mai noi tabere excelează aici.

Condiții severe de funcționare, impact semnificativ și sarcini radiale la cea mai mare viteză a arborelui. Trenurile circulă cu viteză mare, iar serviciul este rar. Faptul de înaltă calitate a rulmenților moderni este evident.

Rulmenții, în special la motoarele de mare viteză, suferă cel mai mult de eroziunea electrică. Motivul acestui fenomen distructiv este acela că prin rulment trec curenți vagabonzi. Cu cât curentul este mai mare și cu cât expunerea sa mai lungă, cu atât este mai mare deteriorarea rulmentului.

Uneori, arcurile electrice provoacă eroziune, rezultând mici cratere pe căile de rulare și elementele de rulare, ducând la defectarea prematură a rulmentului.

Elementele de rulare ceramice din rulmenți, precum și un strat dielectric aplicat prin pulverizare cu plasmă, ajută la rezolvarea problemei eroziunii. Pe stratul ceramic este aplicată o rășină acrilică de etanșare. Acest lucru este important pentru motoarele de tracțiune din trenurile de mare viteză. Rășina protejează rulmentul de efectele nocive ale aburului și detergenților alcalini folosiți pentru spălarea compozițiilor.

Relubrefierea adecvată este un factor important în prelungirea duratei de viață a oricărui rulment. Lubrifiantul trebuie să pătrundă suficient până la elementele de rulare.

Dinamica fluidelor computaționale (CFD) și analiza cu elemente finite ajută la optimizarea distribuției lubrifianților și la menținerea rezistenței lagărului. Desigur, acest lucru va ajuta la prelungirea duratei de viață a ansamblului numai dacă rulmentul este selectat corect pentru condițiile de sarcină de funcționare ale motorului în care este instalat.

De obicei, pentru a optimiza costul economic al întreținerii rulmenților, întreținerea planificată a tuturor echipamentelor este aliniată cu programul de întreținere al altor piese. Pentru a face acest lucru, dacă este posibil, ei extind intervalele de lubrifiere direct la rulmenții motoarelor electrice, folosind etanșări eficiente și cele mai bune metode de lubrifiere a acestora.

Vezi si pe site: Operarea, întreținerea și depanarea rulmenților motoarelor electrice