Ložiskový systém je prevádzkovým systémom motora s permanentnými magnetmi. Keď dôjde k poruche v ložiskovom systéme, ložisko utrpí bežné poruchy, ako je predčasné poškodenie a rozpad v dôsledku zvýšenia teploty. Ložiská sú dôležitými súčasťami motorov s permanentnými magnetmi. Sú spojené s inými súčasťami, aby sa zabezpečili požiadavky na relatívnu polohu rotora motora s permanentnými magnetmi v axiálnom a radiálnom smere.

Keď dôjde k poruche ložiskového systému, prvým javom je zvyčajne hluk alebo zvýšenie teploty. Bežné mechanické poruchy sa zvyčajne prejavujú najprv hlukom, potom postupným zvyšovaním teploty a následným poškodením ložiska motora s permanentnými magnetmi. Špecifickým javom je zvýšený hluk a ešte závažnejšie problémy, ako je rozpad ložiska motora s permanentnými magnetmi, zaseknutie hriadeľa, vyhorenie vinutia atď. Hlavné príčiny zvýšenia teploty a poškodenia ložísk motora s permanentnými magnetmi sú nasledujúce.

1. Faktory montáže a použitia.

Napríklad počas montáže môže byť samotné ložisko kontaminované nepriaznivým prostredím, nečistoty sa môžu primiešať do mazacieho oleja (alebo plastického maziva), ložisko môže byť počas montáže nárazované a počas montáže ložiska môžu pôsobiť abnormálne sily. To všetko môže v krátkodobom horizonte spôsobiť problémy s ložiskom.

Počas skladovania alebo používania, ak je motor s permanentným magnetom umiestnený vo vlhkom alebo drsnejšom prostredí, ložisko motora s permanentným magnetom pravdepodobne hrdzavie, čo spôsobí vážne poškodenie ložiskového systému. V tomto prostredí je najlepšie použiť dobre utesnené ložiská, aby sa predišlo zbytočným stratám.

2. Priemer hriadeľa ložiska motora s permanentným magnetom nie je správne zladený.

Ložisko má počiatočnú vôľu a prevádzkovú vôľu. Po nainštalovaní ložiska, keď motor s permanentným magnetom beží, je prevádzková vôľa ložiska motora prevádzkovou vôľou. Ložisko môže normálne fungovať iba vtedy, keď je prevádzková vôľa v normálnom rozsahu. V skutočnosti súlad medzi vnútorným krúžkom ložiska a hriadeľom a súlad medzi vonkajším krúžkom ložiska a komorou ložiska koncového krytu (alebo ložiskového puzdra) priamo ovplyvňuje prevádzkovú vôľu ložiska motora s permanentným magnetom.

3. Stator a rotor nie sú sústredné, čo spôsobuje namáhanie ložiska.

Keď sú stator a rotor motora s permanentnými magnetmi súosové, axiálna vôľa ložiska je počas chodu motora vo všeobecnosti v relatívne rovnomernom stave. Ak stator a rotor nie sú sústredné, stredové čiary medzi nimi nie sú v zhodnom stave, ale iba v pretínajúcom sa stave. Napríklad v prípade horizontálneho motora s permanentnými magnetmi nebude rotor rovnobežný so základnou plochou, čo spôsobí, že ložiská na oboch koncoch budú vystavené vonkajším silám v axiálnom priemere, čo spôsobí, že ložiská budú počas chodu motora s permanentnými magnetmi fungovať abnormálne.

4. Dobré mazanie je primárnou podmienkou pre normálnu prevádzku ložísk motora s permanentnými magnetmi.

1)Vzťah medzi účinkom mazacieho tuku a prevádzkovými podmienkami motora s permanentnými magnetmi.

Pri výbere mazacieho tuku pre motory s permanentnými magnetmi je potrebné zvoliť ho podľa štandardného pracovného prostredia motora s permanentnými magnetmi v technických podmienkach motora. Pre motory s permanentnými magnetmi pracujúce v špeciálnych prostrediach je pracovné prostredie relatívne drsné, ako napríklad prostredie s vysokou teplotou, prostredie s nízkou teplotou atď.

V extrémne chladnom počasí musia byť mazivá odolné voči nízkym teplotám. Napríklad po tom, čo bol motor s permanentným magnetom v zime vyvezený zo skladu, sa ručne ovládaný motor s permanentným magnetom nemohol otáčať a pri zapnutí bol počuť zjavný hluk. Po preskúmaní sa zistilo, že mazivo vybrané pre motor s permanentným magnetom nespĺňalo požiadavky.

Pri motoroch s permanentnými magnetmi, ktoré pracujú vo vysokoteplotných prostrediach, ako sú napríklad motory s permanentnými magnetmi vzduchových kompresorov, najmä v južných oblastiach s vyššími teplotami, je prevádzková teplota väčšiny motorov s permanentnými magnetmi vzduchových kompresorov vyššia ako 40 stupňov. Vzhľadom na nárast teploty motora s permanentnými magnetmi bude teplota ložiska motora s permanentnými magnetmi veľmi vysoká. Bežné mazivo sa v dôsledku nadmernej teploty degraduje a zlyhá, čo spôsobí stratu mazacieho oleja ložiska. Ložisko motora s permanentnými magnetmi je v nemazanom stave, čo spôsobí jeho prehriatie a poškodenie vo veľmi krátkom čase. Vo vážnejších prípadoch sa vinutie v dôsledku veľkého prúdu a vysokej teploty spáli.

2) Zvýšenie teploty ložiska motora s permanentným magnetom spôsobené nadmerným množstvom mazacieho tuku.

Z hľadiska vedenia tepla budú ložiská motorov s permanentnými magnetmi počas prevádzky tiež generovať teplo, ktoré sa uvoľňuje cez súvisiace časti. Ak je nadmerné množstvo mazacieho tuku, hromadí sa vo vnútornej dutine systému valivého ložiska, čo ovplyvňuje uvoľňovanie tepelnej energie. Najmä pri ložiskách motorov s permanentnými magnetmi s relatívne veľkými vnútornými dutinami bude teplo výraznejšie.

3) Rozumná konštrukcia častí ložiskového systému.

Mnoho výrobcov motorov s permanentnými magnetmi vyvinulo vylepšené konštrukcie častí ložiskových systémov motora vrátane vylepšení vnútorného krytu ložiska motora, vonkajšieho krytu valivého ložiska a prepážky oleja, aby sa zabezpečila správna cirkulácia maziva počas prevádzky valivého ložiska, čo nielen zaručuje potrebné mazanie valivého ložiska, ale tiež zabraňuje problémom s tepelnou odolnosťou spôsobeným nadmerným plnením maziva.

4) Pravidelná výmena mazacieho tuku.

Keď je motor s permanentným magnetom v chode, mazivo by sa malo aktualizovať podľa frekvencie používania a pôvodné mazivo by sa malo vyčistiť a nahradiť mazivom rovnakého typu.

5. Vzduchová medzera medzi statorom a rotorom motora s permanentnými magnetmi je nerovnomerná.

Vplyv vzduchovej medzery medzi statorom a rotorom motora s permanentnými magnetmi na účinnosť, vibračný hluk a nárast teploty. Keď je vzduchová medzera medzi statorom a rotorom motora s permanentnými magnetmi nerovnomerná, najpriamejším prejavom po zapnutí motora je nízkofrekvenčný elektromagnetický zvuk motora. Poškodenie ložiska motora pochádza z radiálneho magnetického ťahu, ktorý spôsobuje, že ložisko je pri bežiacom motore s permanentnými magnetmi v excentrickom stave, čo spôsobuje zahrievanie a poškodenie ložiska motora s permanentnými magnetmi.

6. Axiálny smer jadier statora a rotora nie je zarovnaný.

Počas výrobného procesu vzniká počas prevádzky motora s permanentnými magnetmi axiálna sila v dôsledku chýb v polohovacej veľkosti jadra statora alebo rotora a v dôsledku tepelného spracovania počas výrobného procesu rotora v dôsledku chýb v polohovacej veľkosti jadra rotora a v dôsledku vychýlenia jadra rotora v dôsledku tepelného spracovania počas výrobného procesu rotora. Valivé ložisko motora s permanentnými magnetmi pracuje abnormálne v dôsledku axiálnej sily.

7. Prúd hriadeľa.

Je veľmi škodlivý pre motory s permanentnými magnetmi s premenlivou frekvenciou, nízkonapäťové vysokovýkonné motory s permanentnými magnetmi a vysokonapäťové motory s permanentnými magnetmi. Dôvodom vzniku prúdu na hriadeli je vplyv napätia na hriadeli. Aby sa eliminovalo škodlivé účinky prúdu na hriadeli, je potrebné účinne znížiť napätie na hriadeli už v procese návrhu a výroby alebo odpojiť prúdovú slučku. Ak sa neprijmú žiadne opatrenia, prúd na hriadeli spôsobí ničivé poškodenie valivého ložiska.

Keď nie je problém závažný, systém valivých ložísk sa vyznačuje hlukom a potom sa hluk zvyšuje; keď je prúd hriadeľa závažný, hluk systému valivých ložísk sa mení relatívne rýchlo a počas demontáže a kontroly na ložiskových krúžkoch budú zreteľné stopy podobné valche; veľkým problémom sprevádzaným prúdom hriadeľa je degradácia a porucha maziva, čo spôsobí, že sa systém valivých ložísk zahreje a spáli v relatívne krátkom čase.

8. Sklon rotorovej drážky.

Väčšina rotorov motorov s permanentnými magnetmi má rovné drážky, ale na splnenie výkonnostných ukazovateľov motora s permanentnými magnetmi môže byť potrebné vytvoriť šikmú drážku rotora. Keď je sklon drážky rotora veľký, zložka axiálneho magnetického ťahu statora a rotora motora s permanentnými magnetmi sa zvýši, čo spôsobí, že valivé ložisko bude vystavené abnormálnej axiálnej sile a zahreje sa.

9. Zlé podmienky na odvod tepla.

Pri väčšine malých motorov s permanentnými magnetmi nemusí mať koncový kryt rebrá na odvod tepla, ale pri veľkých motoroch s permanentnými magnetmi sú rebrá na odvod tepla na koncovom kryte obzvlášť dôležité na reguláciu teploty valivého ložiska. Pri niektorých malých motoroch s permanentnými magnetmi so zvýšenou kapacitou je odvod tepla koncovým krytom vylepšený, aby sa ďalej zlepšila teplota systému valivého ložiska.

10. Riadenie systému valivých ložísk vertikálneho motora s permanentnými magnetmi.

Ak je odchýlka veľkosti alebo smer samotnej zostavy nesprávny, ložisko motora s permanentným magnetom nebude schopné fungovať za normálnych prevádzkových podmienok, čo nevyhnutne spôsobí hluk valivého ložiska a zvýšenie teploty.

11. Valivé ložiská sa zahrievajú pri vysokorýchlostnom zaťažení.

Pre vysokorýchlostné motory s permanentnými magnetmi s vysokým zaťažením je potrebné zvoliť relatívne vysoko presné valivé ložiská, aby sa predišlo poruchám v dôsledku nedostatočnej presnosti valivých ložísk.

Ak nie je veľkosť valivého telesa valivého ložiska rovnomerná, valivé ložisko bude vibrovať a opotrebovávať sa v dôsledku nerovnomernej sily pôsobiacej na každé valivé teleso, keď motor s permanentným magnetom beží pod zaťažením, čo spôsobí odpadávanie kovových triesok, čo ovplyvní činnosť valivého ložiska a zhorší jeho poškodenie.

Pri vysokorýchlostných motoroch s permanentnými magnetmi má samotná konštrukcia motora s permanentnými magnetmi relatívne malý priemer hriadeľa a pravdepodobnosť vychýlenia hriadeľa počas prevádzky je relatívne vysoká. Preto sa pri vysokorýchlostných motoroch s permanentnými magnetmi zvyčajne vykonávajú potrebné úpravy materiálu hriadeľa.

12. Proces zaťažovania veľkých ložísk motorov s permanentnými magnetmi nie je vhodný.

Pri malých motoroch s permanentnými magnetmi sa valivé ložiská väčšinou lisujú za studena, zatiaľ čo pri stredných a veľkých motoroch s permanentnými magnetmi a vysokonapäťových motoroch s permanentnými magnetmi sa väčšinou používa ohrev ložísk. Existujú dva spôsoby ohrevu: ohrev olejom a indukčný ohrev. Ak je regulácia teploty zlá, nadmerne vysoká teplota spôsobí zlyhanie výkonu valivých ložísk. Po určitom čase chodu motora s permanentnými magnetmi sa môžu vyskytnúť problémy s hlukom a zvyšovaním teploty.

13. Komora valivého ložiska a ložiskové puzdro koncového krytu sú deformované a prasknuté.

Problémy sa vyskytujú najmä na kovaných častiach stredných a veľkých motorov s permanentnými magnetmi. Keďže koncový kryt je typickou doskovou časťou, môže sa počas kovania a výrobných procesov výrazne deformovať. Niektoré motory s permanentnými magnetmi majú počas skladovania praskliny v komore valivého ložiska, čo spôsobuje hluk počas prevádzky motora s permanentnými magnetmi a dokonca aj vážne problémy s kvalitou čistenia otvorov.

V systéme valivých ložísk stále existujú určité neisté faktory. Najúčinnejšou metódou vylepšenia je primerané zosúladenie parametrov valivých ložísk s parametrami motora s permanentnými magnetmi. Pravidlá zosúladenia návrhu založené na zaťažení a prevádzkových charakteristikách motora s permanentnými magnetmi sú tiež relatívne kompletné. Tieto relatívne jemné vylepšenia môžu účinne a výrazne znížiť problémy so systémom ložísk motora s permanentnými magnetmi.

14. Technické výhody spoločnosti Anhui Mingteng

Mingteng(https://www.mingtengmotor.com/)využíva modernú teóriu návrhu motorov s permanentnými magnetmi, profesionálny návrhový softvér a vlastnoručne vyvinutý špeciálny návrhový program pre motory s permanentnými magnetmi na simuláciu a výpočet elektromagnetického poľa, fluidného poľa, teplotného poľa, napäťového poľa atď. motora s permanentnými magnetmi, optimalizáciu štruktúry magnetického obvodu, zlepšenie energetickej účinnosti motora s permanentnými magnetmi a riešenie problémov s výmenou ložísk veľkých motorov s permanentnými magnetmi na mieste a problém demagnetizácie permanentných magnetov, čím sa zásadne zabezpečuje spoľahlivé používanie motorov s permanentnými magnetmi.

Výkovky hriadeľov sa zvyčajne vyrábajú z legovaných oceľových výkovkov 35CrMo, 42CrMo, 45CrMo. Každá dávka hriadeľov sa podrobuje skúškam ťahom, rázovým skúškam, skúškam tvrdosti atď. podľa požiadaviek „Technických podmienok pre kované hriadele“. Ložiská je možné podľa potreby dovážať od SKF alebo NSK.

Aby sa zabránilo korózii ložiska prúdom hriadeľa, spoločnosť Mingteng používa izolačnú konštrukciu pre zostavu ložiska na konci zadnej časti, čím sa dosahuje efekt izolácie ložísk a náklady sú oveľa nižšie ako pri izolácii ložísk. Zaisťuje sa tým normálna životnosť ložísk motora s permanentnými magnetmi.

Všetky rotory synchrónnych motorov s permanentnými magnetmi s priamym pohonom od spoločnosti Mingteng majú špeciálnu nosnú konštrukciu a výmena ložísk na mieste je rovnaká ako pri asynchrónnych motoroch s permanentnými magnetmi. Neskoršia výmena a údržba ložísk môže ušetriť logistické náklady, ušetriť čas údržby a lepšie zaručiť spoľahlivosť výroby pre používateľa.

Autorské práva: Tento článok je dotlačou verejného čísla WeChat „Analýza praktickej technológie elektromotorov“, pôvodný odkaz:

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

Tento článok nepredstavuje názory našej spoločnosti. Ak máte iné názory alebo pohľady, opravte nás!