變頻器有助于延長電機軸承的使用壽命
 2022-02-23 10:16:14 |閱讀次數:
  電機是工業過程中的重要設備。它們將電能轉化為機械能,從而實現需要移動的關鍵操作。工業電動機運行泵、壓縮機和風扇,這是一組需要大幅提高效率的機器。不幸的是,即使在不需要的情況下,應用程序通常也會以恒定的速度運行,從而導致能源浪費和不必要的二氧化碳排放。
變頻器有助于電機軸承
  因此,變頻器對于改變供給電機的電壓和頻率,從而調節其轉速至關重要。變頻器可降低能耗,從而在電機壽命期間節省運行成本。但是,盡管驅動器在電機中起著至關重要的作用,但它們會導致共模電壓導致軸承故障。
本文介紹了如何克服這一挑戰,延長電機軸承的使用壽命。
軸承失效是如何發生的
  變頻器有助于降低功耗,但如果接地不當,會導致電機過早故障。當然,其他因素可能會導致電機故障,但滾針軸承故障是使用驅動器時最常見的問題。共模電壓會導致損壞。
您可以將三相系統中的共模電壓定義為由脈寬調制驅動功率或三相負載中性點與電源接地之間的電壓差引起的三相之間的不平衡。共模電壓的波動通過靜電在電機軸上產生電壓。然后,該電壓可通過繞組或軸承放電。因此,在被稱為電火花加工的過程中,軸承中的電流運動會導致拱起。
  持續的拱起會導致軸承表面區域的脆性,軸承內部的微小碎片可能會開始斷裂。此外,損壞的材料可能會在軸承座圈和滾珠之間找到它們的路徑,導致研磨效應,從而形成微小的點蝕或搓板狀隆起。隨著損壞情況的惡化,一些電機可以繼續工作,直到出現第一個跡象,通常是一種可聽的噪音,表明存在嚴重損壞。
延長電機軸承的使用壽命
  在電機軸的一端添加軸接地裝置,尤其是在易受普遍共模電壓影響的應用中,可以防止該問題。軸接地指通過電機框架將電機旋轉轉子連接至接地。在安裝前為電機添加一個軸接地裝置或購買一個預安裝的軸接地裝置是經濟高效的,而不是產生與更換軸承相關的維護成本,更不用說設備的停機成本了。軸接地裝置的常見類型包括:
1.碳刷
  碳刷在電機電路的固定和旋轉部分之間提供電氣連接,并將電流從轉子吸引到地面,因此電荷不會積聚在轉子上,并通過軸承放電。
2.軸接地環
  豎井接地環有許多導電纖維束,它們被組織在豎井周圍的一個環內。電刷位于電機軸表面,通過電刷將電流引導至地面,而環的外側通常安裝在電機的端板上。
3.接地軸承隔離器
  接地裝置結合了兩種技術:一種是防止污染物進入的非接觸隔離屏蔽,另一種是隔離導電燈絲環加上一個金屬轉子,驅動軸電流遠離軸承。
4.陶瓷軸承
  使用非導電材料的軸承有助于防止電流放電。陶瓷軸承中的陶瓷涂層球防止軸電流通過軸承流向電機。電流引起的磨損很少見,因為沒有電流流過電機軸承。
結論
  安裝高速驅動器時,有三個必要的注意事項來幫助降低共模電壓。第一個是確保電機和電機系統正確接地。此外,建立適當的載波頻率平衡,這將降低噪聲水平和電壓不平衡。最后,在軸接地裝置至關重要的地方,選擇一個適合應用的裝置。
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