O sistema de rolamentos é o sistema operativo do motor de imán permanente. Cando se produce un fallo no sistema de rolamentos, este sofre fallos comúns, como danos prematuros e desfeitas debido ao aumento da temperatura. Os rolamentos son pezas importantes nos motores de imán permanente. Están asociados con outras pezas para garantir os requisitos de posición relativa do rotor do motor de imán permanente nas direccións axial e radial.

Cando falla o sistema de rolamentos, o fenómeno precursor adoita ser ruído ou aumento de temperatura. As fallas mecánicas comúns adoitan manifestarse primeiro como ruído e, a continuación, aumentan gradualmente a temperatura, e logo desenvólvense en danos nos rolamentos do motor de imán permanente. O fenómeno específico é o aumento do ruído e problemas aínda máis graves, como a desfeita dos rolamentos do motor de imán permanente, o atasco do eixe, a queimadura do enrolamento, etc. As principais razóns do aumento de temperatura e os danos nos rolamentos do motor de imán permanente son as seguintes.

1. Factores de montaxe e uso.

Por exemplo, durante o proceso de montaxe, o propio rodamento pode contaminarse por mor dun mal ambiente, poden mesturarse impurezas no aceite lubricante (ou graxa), o rodamento pode sufrir golpes durante a instalación e poden aplicarse forzas anormais durante a instalación do rodamento. Todo isto pode causar problemas co rodamento a curto prazo.

Durante o almacenamento ou o uso, se o motor de imán permanente se coloca nun ambiente húmido ou máis agresivo, é probable que o rodamento do motor de imán permanente se oxide, causando danos graves ao sistema de rodamentos. Neste ambiente, é mellor usar rodamentos ben selados para evitar perdas innecesarias.

2. O diámetro do eixo do rodamento do motor de imán permanente non coincide correctamente.

O rodamento ten unha folgura inicial e unha folgura de funcionamento. Despois de instalar o rodamento, cando o motor de imán permanente está en funcionamento, a folgura do rodamento do motor é a folgura de funcionamento. O rodamento só pode funcionar normalmente cando a folgura de funcionamento está dentro do rango normal. En realidade, a coincidencia entre o anel interior do rodamento e o eixe e a coincidencia entre o anel exterior do rodamento e a cámara do rodamento da tapa final (ou manguito do rodamento) afectan directamente á folgura de funcionamento do rodamento do motor de imán permanente.

3. O estator e o rotor non son concéntricos, o que provoca tensións no rodamento.

Cando o estator e o rotor dun motor de imán permanente son coaxiais, a folgura do diámetro axial do rodamento xeralmente está nun estado relativamente uniforme cando o motor está en funcionamento. Se o estator e o rotor non son concéntricos, as liñas centrais entre os dous non están nun estado coincidente, senón só nun estado de intersección. Tomando como exemplo un motor de imán permanente horizontal, o rotor non será paralelo á superficie da base, o que provocará que os rodamentos en ambos extremos estean sometidos a forzas externas do diámetro axial, o que provocará que os rodamentos funcionen de forma anormal cando o motor de imán permanente estea en funcionamento.

4. Unha boa lubricación é a condición principal para o funcionamento normal dos rolamentos dos motores de imán permanente.

1)A relación de correspondencia entre o efecto da graxa lubricante e as condicións de funcionamento do motor de imán permanente.

Ao elixir graxa lubricante para motores de imán permanente, é necesario seleccionala segundo o ambiente de traballo estándar do motor de imán permanente nas condicións técnicas do motor. Para os motores de imán permanente que funcionan en ambientes especiais, o ambiente de traballo é relativamente duro, como ambientes de alta temperatura, ambientes de baixa temperatura, etc.

Para climas extremadamente fríos, os lubricantes deben ser capaces de resistir baixas temperaturas. Por exemplo, despois de sacar o motor de imán permanente do almacén no inverno, o motor de imán permanente manual non podía xirar e había un ruído evidente ao acendelo. Tras a revisión, descubriuse que o lubricante seleccionado para o motor de imán permanente non cumpría os requisitos.

Para os motores de imán permanente que funcionan en ambientes de alta temperatura, como os motores de imán permanente de compresores de aire, especialmente na rexión sur con temperaturas máis altas, a temperatura de funcionamento da maioría dos motores de imán permanente de compresores de aire é superior a 40 graos. Tendo en conta o aumento de temperatura do motor de imán permanente, a temperatura do rodamento do motor de imán permanente será moi alta. A graxa lubricante ordinaria degradarase e fallará debido á temperatura excesiva, o que provocará a perda de aceite lubricante do rodamento. O rodamento do motor de imán permanente está nun estado non lubricado, o que fará que o rodamento do motor de imán permanente se quente e se dane nun período de tempo moi curto. En casos máis graves, o enrolamento queimarase debido á gran corrente e á alta temperatura.

2) Aumento da temperatura do rolamento do motor de imán permanente causado por un exceso de graxa lubricante.

Desde a perspectiva da condución térmica, os rolamentos de motores de imán permanente tamén xerarán calor durante o funcionamento, e a calor liberarase a través das pezas relacionadas. Cando hai un exceso de graxa lubricante, acumularase na cavidade interior do sistema de rolamentos, o que afectará á liberación de enerxía térmica. Especialmente para rolamentos de motores de imán permanente con cavidades interiores relativamente grandes, a calor será máis intensa.

3) Deseño razoable das pezas do sistema de rolamentos.

Moitos fabricantes de motores de imán permanente melloraron os deseños das pezas do sistema de rolamentos do motor, incluíndo melloras na cuberta interior do rolamento do motor, na cuberta exterior do rolamento e na placa deflectora de aceite para garantir unha circulación adecuada da graxa durante o funcionamento do rolamento, o que non só garante a lubricación necesaria do rolamento, senón que tamén evita o problema de resistencia á calor causado polo recheo excesivo de graxa.

4) Renovación regular da graxa lubricante.

Cando o motor de imán permanente estea en funcionamento, a graxa lubricante debe actualizarse segundo a frecuencia de uso e a graxa orixinal debe limparse e substituírse por graxa do mesmo tipo.

5. O espazo de aire entre o estator e o rotor do motor de imán permanente é irregular.

A influencia do espazo entre o estator e o rotor do motor de imán permanente na eficiencia, o ruído de vibración e o aumento da temperatura. Cando o espazo entre o estator e o rotor do motor de imán permanente é irregular, a característica máis directa despois de acender o motor é o son electromagnético de baixa frecuencia do motor. Os danos no rodamento do motor provén da tracción magnética radial, que fai que o rodamento estea nun estado excéntrico cando o motor de imán permanente está en funcionamento, facendo que o rodamento do motor de imán permanente se quente e se dane.

6. A dirección axial dos núcleos do estator e do rotor non está aliñada.

Durante o proceso de fabricación, debido a erros no tamaño de posicionamento do núcleo do estator ou do rotor e á deflexión do núcleo do rotor causada polo procesamento térmico durante o proceso de fabricación do rotor, xérase forza axial durante o funcionamento do motor de imán permanente. O rodamento do motor de imán permanente funciona de forma anormal debido á forza axial.

7. Corrente do eixe.

É moi prexudicial para os motores de imán permanente de frecuencia variable, os motores de imán permanente de baixa tensión e alta potencia e os motores de imán permanente de alta tensión. A razón da formación da corrente do eixe é o efecto da tensión do eixe. Para eliminar os danos da corrente do eixe, é necesario reducir eficazmente a tensión do eixe do proceso de deseño e fabricación ou desconectar o bucle de corrente. Se non se toman medidas, a corrente do eixe causará danos devastadores ao rodamento.

Cando non é grave, o sistema de rodamentos caracterízase por ruído, e entón o ruído aumenta; cando a corrente do eixe é grave, o ruído do sistema de rodamentos cambia relativamente rápido e haberá marcas evidentes semellantes a táboas de lavar nos aneis de rodamentos durante a inspección de desmontaxe; un gran problema acompañado pola corrente do eixe é a degradación e a falla da graxa, o que fará que o sistema de rodamentos se quente e se queime nun período de tempo relativamente curto.

8. Inclinación da ranura do rotor.

A maioría dos rotores de motores de imán permanente teñen ranuras rectas, pero para cumprir cun indicador de rendemento dun motor de imán permanente, pode ser necesario facer o rotor cunha ranura oblicua. Cando a inclinación da ranura do rotor é grande, o compoñente de tracción magnética axial do estator e do rotor do motor de imán permanente aumentará, facendo que o rodamento sexa sometido a unha forza axial anormal e se quente.

9. Malas condicións de disipación da calor.

Para a maioría dos motores de imán permanente pequenos, a tapa do extremo pode non ter nervaduras de disipación de calor, pero para os motores de imán permanente de gran tamaño, as nervaduras de disipación de calor na tapa do extremo son particularmente importantes para controlar a temperatura do rodamento. Para algúns motores de imán permanente pequenos con maior capacidade, a disipación de calor da tapa do extremo mellórase para mellorar aínda máis a temperatura do sistema de rodamentos.

10. Control do sistema de rolamentos do motor de imán permanente vertical.

Se a desviación do tamaño ou a dirección do propio conxunto é incorrecta, o rodamento do motor de imán permanente non poderá funcionar en condicións de traballo normais, o que inevitablemente provocará ruído no rodamento e aumento da temperatura.

11. Os rolamentos quéntanse en condicións de carga de alta velocidade.

Para motores de imán permanente de alta velocidade con cargas pesadas, débense seleccionar rolamentos de rodadura de precisión relativamente alta para evitar fallos debidos a unha precisión insuficiente dos rolamentos.

Se o tamaño do elemento rodante do rodamento non é uniforme, este vibrará e desgastarase debido á forza inconsistente sobre cada elemento rodante cando o motor de imán permanente funciona baixo carga, o que provocará a caída de virutas metálicas, o que afectará o funcionamento do rodamento e agravará os danos no rodamento.

Para os motores de imán permanente de alta velocidade, a estrutura do propio motor de imán permanente ten un diámetro de eixo relativamente pequeno e a probabilidade de deflexión do eixo durante o funcionamento é relativamente alta. Polo tanto, para os motores de imán permanente de alta velocidade, os axustes necesarios adoitan facerse no material do eixo.

12. O proceso de carga en quente dos rodamentos de motores de imán permanente grandes non é axeitado.

Para os motores de imán permanente pequenos, os rolamentos de rodadura premínanse principalmente en frío, mentres que para os motores de imán permanente medianos e grandes e os motores de imán permanente de alta tensión, úsase principalmente o quentamento dos rolamentos. Hai dous métodos de quentamento, un é o quentamento por aceite e o outro o quentamento por indución. Se o control da temperatura é deficiente, unha temperatura excesivamente alta provocará unha falla no rendemento do rolamento. Despois de que o motor de imán permanente estea funcionando durante un certo período de tempo, produciranse problemas de ruído e aumento da temperatura.

13. A cámara do rodamento e a manga do rodamento da tapa final están deformadas e rachadas.

Os problemas prodúcense principalmente nas pezas forxadas dos motores de imán permanente medianos e grandes. Dado que a tapa do extremo é unha peza típica en forma de placa, pode sufrir unha gran deformación durante os procesos de forxado e produción. Algúns motores de imán permanente teñen gretas na cámara do rodamento durante o almacenamento, o que causa ruído durante o funcionamento do motor de imán permanente e mesmo graves problemas de calidade na limpeza do orificio.

Aínda existen algúns factores incertos no sistema de rolamentos. O método de mellora máis eficaz é facer coincidir razoablemente os parámetros do rolamento cos parámetros do motor de imán permanente. As regras de deseño de correspondencia baseadas na carga do motor de imán permanente e as características de funcionamento tamén foron relativamente completas. Estas melloras relativamente finas poden reducir de forma eficaz e significativa os problemas do sistema de rolamentos do motor de imán permanente.

14. Vantaxes técnicas de Anhui Mingteng

Mingteng(https://www.mingtengmotor.com/)emprega a teoría moderna do deseño de motores de imán permanente, software de deseño profesional e un programa especial de deseño de motores de imán permanente de desenvolvemento propio para simular e calcular o campo electromagnético, o campo de fluídos, o campo de temperatura, o campo de tensión, etc. do motor de imán permanente, optimizar a estrutura do circuíto magnético, mellorar a eficiencia enerxética do motor de imán permanente e resolver as dificultades na substitución in situ de rodamentos de grandes motores de imán permanente e o problema da desmagnetización de imáns permanentes, garantindo fundamentalmente o uso fiable dos motores de imán permanente.

As pezas forxadas para eixes adoitan estar feitas de pezas forxadas de aceiro de aliaxe 35CrMo, 42CrMo e 45CrMo. Cada lote de eixes sométese a probas de tracción, probas de impacto, probas de dureza, etc., segundo os requisitos das "Condicións técnicas para eixes forxados". Os rodamentos pódense importar de SKF ou NSK segundo sexa necesario.

Para evitar que a corrente do eixe corroa o rodamento, Mingteng adopta un deseño de illamento para o conxunto de rodamentos do extremo traseiro, que pode conseguir o efecto de rodamentos illantes e o custo é moito menor que o dos rodamentos illantes. Isto garante a vida útil normal dos rodamentos do motor de imán permanente.

Todos os rotores de motores de imán permanente con accionamento directo síncrono de imán permanente de Mingteng teñen unha estrutura de soporte especial, e a substitución in situ dos rodamientos é a mesma que a dos motores de imán permanente asíncronos. A substitución e o mantemento posteriores dos rodamientos poden aforrar custos loxísticos, tempo de mantemento e garantir mellor a fiabilidade da produción do usuario.

Dereitos de autor: Este artigo é unha reimpresión do número público de WeChat "Análise sobre a tecnoloxía práctica dos motores eléctricos", a ligazón orixinal:

https://mp.weixin.qq.com/s/77Yk7lfjRWmiiMZwBBTNAQ

Este artigo non representa os puntos de vista da nosa empresa. Se tes opinións ou puntos de vista diferentes, corríxenos!