El sistema de rodaments és el sistema operatiu del motor d'imants permanents. Quan es produeix una fallada al sistema de rodaments, el rodament patirà fallades comunes com ara danys prematurs i desintegració a causa de l'augment de temperatura. Els rodaments són parts importants en els motors d'imants permanents. Estan associats amb altres parts per garantir els requisits de posició relativa del rotor del motor d'imants permanents en les direccions axial i radial.

Quan falla el sistema de rodaments, el fenomen precursor sol ser soroll o augment de temperatura. Les fallades mecàniques comunes solen manifestar-se primer com a soroll, i després augmenten gradualment la temperatura, i després es converteixen en danys als rodaments del motor d'imant permanent. El fenomen específic és l'augment del soroll i problemes encara més greus, com ara el desmuntatge dels rodaments del motor d'imant permanent, l'encallament de l'eix, la cremada del bobinatge, etc. Les principals raons de l'augment de temperatura i els danys als rodaments dels motors d'imant permanent són les següents.

1. Factors de muntatge i ús.

Per exemple, durant el procés de muntatge, el rodament en si pot estar contaminat per un mal entorn, les impureses poden estar barrejades amb l'oli lubricant (o greix), el rodament pot rebre cops durant la instal·lació i es poden aplicar forces anormals durant la instal·lació del rodament. Tot això pot causar problemes amb el rodament a curt termini.

Durant l'emmagatzematge o l'ús, si el motor d'imant permanent es col·loca en un ambient humit o més dur, és probable que el rodament del motor d'imant permanent s'oxidi i causi danys greus al sistema de rodaments. En aquest entorn, és millor utilitzar rodaments ben segellats per evitar pèrdues innecessàries.

2. El diàmetre de l'eix del rodament del motor d'imant permanent no coincideix correctament.

El rodament té un joc inicial i un joc de funcionament. Després d'instal·lar el rodament, quan el motor d'imant permanent està en funcionament, el joc del rodament del motor és el joc de funcionament. El rodament només pot funcionar normalment quan el joc de funcionament està dins del rang normal. En realitat, la coincidència entre l'anell interior del rodament i l'eix, i la coincidència entre l'anell exterior del rodament i la cambra de rodament de la tapa final (o màniga del rodament) afecten directament el joc de funcionament del rodament del motor d'imant permanent.

3. L'estator i el rotor no són concèntrics, cosa que fa que el coixinet estigui tensat.

Quan l'estator i el rotor d'un motor d'imant permanent són coaxials, el joc del diàmetre axial del coixinet generalment es troba en un estat relativament uniforme quan el motor està en funcionament. Si l'estator i el rotor no són concèntrics, les línies centrals entre els dos no es troben en un estat coincident, sinó només en un estat d'intersecció. Prenent com a exemple un motor d'imant permanent horitzontal, el rotor no serà paral·lel a la superfície de la base, cosa que farà que els coixinets dels dos extrems estiguin sotmesos a forces externes del diàmetre axial, cosa que farà que els coixinets funcionin de manera anormal quan el motor d'imant permanent estigui en funcionament.

4. Una bona lubricació és la condició principal per al funcionament normal dels coixinets del motor d'imants permanents.

1)La relació de coincidència entre l'efecte del greix lubricant i les condicions de funcionament del motor d'imant permanent.

A l'hora de seleccionar greix lubricant per a motors d'imants permanents, cal seleccionar-lo segons l'entorn de treball estàndard del motor d'imants permanents i les condicions tècniques del motor. Per als motors d'imants permanents que funcionen en entorns especials, l'entorn de treball és relativament dur, com ara un entorn d'alta temperatura, un entorn de baixa temperatura, etc.

Per a climes extremadament freds, els lubricants han de ser capaços de resistir baixes temperatures. Per exemple, després que el motor d'imant permanent es tregués del magatzem a l'hivern, el motor d'imant permanent accionat manualment no podia girar i hi havia un soroll evident quan s'engegava. Després de la revisió, es va descobrir que el lubricant seleccionat per al motor d'imant permanent no complia els requisits.

Per a motors d'imants permanents que funcionen en entorns d'alta temperatura, com ara els motors d'imants permanents del compressor d'aire, especialment a la regió sud amb temperatures més altes, la temperatura de funcionament de la majoria dels motors d'imants permanents del compressor d'aire és superior a 40 graus. Tenint en compte l'augment de temperatura del motor d'imants permanents, la temperatura del coixinet del motor d'imants permanents serà molt alta. El greix lubricant ordinari es degradarà i fallarà a causa de la temperatura excessiva, provocant la pèrdua d'oli lubricant del coixinet. El coixinet del motor d'imants permanents està en un estat no lubricat, cosa que farà que el coixinet del motor d'imants permanents s'escalfi i es faci malbé en un període de temps molt curt. En casos més greus, el bobinatge es cremarà a causa del corrent elevat i l'alta temperatura.

2) Augment de la temperatura del coixinet del motor d'imant permanent causat per un excés de greix lubricant.

Des de la perspectiva de la conducció de calor, els coixinets dels motors d'imants permanents també generaran calor durant el funcionament, i la calor s'alliberarà a través de les peces relacionades. Quan hi ha un excés de greix lubricant, s'acumularà a la cavitat interior del sistema de coixinets, cosa que afectarà l'alliberament d'energia calorífica. Especialment per als coixinets dels motors d'imants permanents amb cavitats interiors relativament grans, la calor serà més important.

3) Disseny raonable de les peces del sistema de rodaments.

Molts fabricants de motors d'imants permanents han millorat els dissenys de les peces del sistema de coixinets del motor, incloent-hi millores a la coberta interior del coixinet del motor, la coberta exterior del coixinet i la placa deflectora d'oli per garantir una circulació adequada del greix durant el funcionament del coixinet, cosa que no només garanteix la lubricació necessària del coixinet, sinó que també evita el problema de resistència a la calor causat per un excés d'ompliment de greix.

4) Renovació regular del greix lubricant.

Quan el motor d'imant permanent està en funcionament, el greix lubricant s'ha d'actualitzar segons la freqüència d'ús i el greix original s'ha de netejar i substituir per greix del mateix tipus.

5. L'espai entre l'estator i el rotor del motor d'imant permanent és desigual.

La influència de l'espai entre l'estator i el rotor del motor d'imant permanent sobre l'eficiència, el soroll de vibració i l'augment de temperatura. Quan l'espai entre l'estator i el rotor del motor d'imant permanent és desigual, la característica més directa després d'encendre el motor és el so electromagnètic de baixa freqüència del motor. El dany al coixinet del motor prové de la força magnètica radial, que fa que el coixinet estigui en un estat excèntric quan el motor d'imant permanent està en funcionament, cosa que fa que el coixinet del motor d'imant permanent s'escalfi i es faci malbé.

6. La direcció axial dels nuclis de l'estator i del rotor no està alineada.

Durant el procés de fabricació, a causa d'errors en la mida de posicionament del nucli de l'estator o del rotor i la desviació del nucli del rotor causada pel processament tèrmic durant el procés de fabricació del rotor, es genera una força axial durant el funcionament del motor d'imant permanent. El rodament del motor d'imant permanent funciona de manera anormal a causa de la força axial.

7. Corrent d'eix.

És molt perjudicial per als motors d'imants permanents de freqüència variable, els motors d'imants permanents de baixa tensió i alta potència i els motors d'imants permanents d'alta tensió. La raó de la formació del corrent de l'eix és l'efecte de la tensió de l'eix. Per eliminar el dany del corrent de l'eix, cal reduir eficaçment la tensió de l'eix del procés de disseny i fabricació o desconnectar el bucle de corrent. Si no es prenen mesures, el corrent de l'eix causarà danys devastadors al rodament.

Quan no és greu, el sistema de rodaments es caracteritza per soroll, i llavors el soroll augmenta; quan el corrent de l'eix és greu, el soroll del sistema de rodaments canvia relativament ràpidament, i hi haurà marques evidents semblants a les d'una taula de rentat als anells del rodament durant la inspecció del desmuntatge; un gran problema acompanyat pel corrent de l'eix és la degradació i la fallada del greix, cosa que farà que el sistema de rodaments s'escalfi i es cremi en un període de temps relativament curt.

8. Inclinació de la ranura del rotor.

La majoria dels rotors de motors d'imants permanents tenen ranures rectes, però per complir amb un indicador de rendiment d'un motor d'imants permanents, pot ser necessari fer que el rotor tingui una ranura obliqua. Quan la inclinació de la ranura del rotor és gran, el component d'atracció magnètica axial de l'estator i el rotor del motor d'imants permanents augmentarà, cosa que farà que el rodament estigui sotmès a una força axial anormal i s'escalfi.

9. Males condicions de dissipació de calor.

Per a la majoria de motors d'imants permanents petits, la tapa final pot no tenir nervadures de dissipació de calor, però per a motors d'imants permanents de grans dimensions, les nervadures de dissipació de calor de la tapa final són particularment importants per controlar la temperatura del rodament. Per a alguns motors d'imants permanents petits amb una major capacitat, es millora la dissipació de calor de la tapa final per millorar encara més la temperatura del sistema de rodaments.

10. Control del sistema de rodaments del motor d'imants permanents verticals.

Si la desviació de la mida o la direcció del muntatge en si és incorrecta, el rodament del motor d'imant permanent no podrà funcionar en condicions de treball normals, cosa que inevitablement provocarà soroll del rodament i augment de temperatura.

11. Els rodaments s'escalfen sota condicions de càrrega d'alta velocitat.

Per a motors d'imants permanents d'alta velocitat amb càrregues pesades, s'han de seleccionar rodaments de rodament de precisió relativament alta per evitar fallades degudes a una precisió insuficient dels rodaments.

Si la mida de l'element rodant del rodament no és uniforme, el rodament vibrarà i es desgastarà a causa de la força inconsistent sobre cada element rodant quan el motor d'imant permanent funciona sota càrrega, cosa que farà que caiguin estelles metàl·liques, afectarà el funcionament del rodament i agreujarà els danys al rodament.

Per als motors d'imants permanents d'alta velocitat, l'estructura del motor d'imants permanents en si té un diàmetre d'eix relativament petit i la probabilitat de deflexió de l'eix durant el funcionament és relativament alta. Per tant, per als motors d'imants permanents d'alta velocitat, normalment es fan els ajustaments necessaris al material de l'eix.

12. El procés de càrrega en calent dels coixinets de motors d'imants permanents grans no és adequat.

Per als motors d'imants permanents petits, els coixinets es premsen majoritàriament en fred, mentre que per als motors d'imants permanents mitjans i grans i els motors d'imants permanents d'alta tensió, s'utilitza principalment l'escalfament dels coixinets. Hi ha dos mètodes d'escalfament, un és l'escalfament per oli i l'altre és l'escalfament per inducció. Si el control de temperatura és deficient, una temperatura excessivament alta provocarà una fallada del rendiment del coixinet. Després que el motor d'imants permanents hagi estat funcionant durant un cert període de temps, es produiran problemes de soroll i augment de temperatura.

13. La cambra del coixinet i el màniga del coixinet de la tapa final estan deformats i esquerdats.

Els problemes es produeixen principalment a les peces forjades dels motors d'imants permanents mitjans i grans. Com que la tapa final és una peça típica en forma de placa, pot patir una gran deformació durant els processos de forja i producció. Alguns motors d'imants permanents tenen esquerdes a la cambra del coixinet durant l'emmagatzematge, cosa que provoca soroll durant el funcionament del motor d'imants permanents i fins i tot problemes greus de qualitat de neteja del forat.

Encara hi ha alguns factors incerts en el sistema de rodaments. El mètode de millora més eficaç és fer coincidir raonablement els paràmetres del rodament amb els paràmetres del motor d'imants permanents. Les regles de disseny d'adaptació basades en la càrrega del motor d'imants permanents i les característiques de funcionament també han estat relativament completes. Aquestes millores relativament fines poden reduir de manera efectiva i significativa els problemes del sistema de rodaments del motor d'imants permanents.

14. Avantatges tècnics d'Anhui Mingteng

Mingteng(https://www.mingtengmotor.com/)utilitza la teoria moderna del disseny de motors d'imants permanents, programari de disseny professional i un programa especial de disseny de motors d'imants permanents de desenvolupament propi per simular i calcular el camp electromagnètic, el camp de fluids, el camp de temperatura, el camp d'estrès, etc. del motor d'imants permanents, optimitzar l'estructura del circuit magnètic, millorar l'eficiència energètica del motor d'imants permanents i resoldre les dificultats en la substitució de rodaments in situ de grans motors d'imants permanents i el problema de la desmagnetització d'imants permanents, garantint fonamentalment l'ús fiable dels motors d'imants permanents.

Els forjats d'eixos solen estar fets de forjats d'eixos d'acer d'aliatge 35CrMo, 42CrMo, 45CrMo. Cada lot d'eixos se sotmet a proves de tracció, proves d'impacte, proves de duresa, etc., d'acord amb els requisits de les "Condicions tècniques per a eixos forjats". Els rodaments es poden importar de SKF o NSK segons calgui.

Per evitar que el corrent de l'eix corroeixi el coixinet, Mingteng adopta un disseny d'aïllament per al conjunt de coixinets de la cua, que pot aconseguir l'efecte dels coixinets aïllants, i el cost és molt inferior al dels coixinets aïllants. Això garanteix la vida útil normal dels coixinets del motor d'imant permanent.

Tots els rotors de motors d'imants permanents amb accionament directe síncrons d'imants permanents de Mingteng tenen una estructura de suport especial, i la substitució in situ dels coixinets és la mateixa que la dels motors d'imants permanents asíncrons. La substitució i el manteniment posteriors dels coixinets poden estalviar costos logístics, estalviar temps de manteniment i garantir millor la fiabilitat de la producció de l'usuari.

Drets d'autor: Aquest article és una reimpressió del número públic de WeChat "Anàlisi sobre la tecnologia pràctica dels motors elèctrics", l'enllaç original:

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

Aquest article no representa els punts de vista de la nostra empresa. Si teniu opinions o punts de vista diferents, corregiu-nos!