Was ist elektrische Entladung durch Lager?
Wellen- und Lagerströme wurden als Wellenspannungen, Kreisspannungen, Kreisströme und Lagerströme beschrieben.
Wellenspannung wird nur dann zum Problem, wenn sie zu Lagerstrom und daraus resultierenden Schäden an den Motorlagern führt. Wenn sich diese Spannung, die als „Gleichtaktspannung“ oder „Wellenspannung“ bezeichnet wird, ausreichend aufbaut, kann sie sich über den Schmierfilm auf den Lagern zur Erde entladen. Strom, der auf diese Weise über die Motorlager zur Erde gelangt, wird als „Lagerstrom“ bezeichnet.
Wie schadet es unseren Motoren?
Wenn ein elektrischer Strom durch ein Wälzlager fließt, kommt es zu elektrischen Entladungen durch den Schmierstoff zwischen den Laufbahnen von Innen- und Außenring und den Wälzkörpern. Die durch die Entladung erzeugte Wärme führt zum lokalen Schmelzen der Lagermetalloberfläche. Es bilden sich Krater und Partikel aus geschmolzenem Material werden übertragen und lösen sich teilweise.
Durch diese Art von Schaden kann die Lebensdauer der Lager, die normalerweise 6 bis 10 Jahre beträgt, auf nur 4 Monate verkürzt werden.
Wie sieht es aus?
Warum passiert das?
Die wesentlichen Ursachen und Quellen für Lagerströme sind:
- Magnetische Asymmetrie im Motor.
- Asymmetrische, nicht geschirmte Verkabelung (schlechte Verkabelung).
- Elektrostatische Entladungen.
- Kapazitive Kopplung zwischen Stator und Rotor, wenn der Motor von einem VFD versorgt wird.
- Erzeugung einer Gleichtaktspannung, die das Neutralleiterpotential der Dreiphasenwicklung deutlich über das Erdpotential anhebt, was zu Entladungen von der Welle zur Erde führt, wobei der Strompfad durch ein oder beide Lager zur Erde verläuft.
Konnte es mithilfe einer Schwingungsanalyse identifiziert werden?
Ja, das kann es!
Ein hochauflösendes Spektrum im Bereich von 2 bis 4 kHz kann auf ein ungewöhnlich hohes Energieband hinweisen, das eine hügelartige Form aufweist, wobei die Amplitude allmählich zu einem abgerundeten Gipfel ansteigt und dann abnimmt. Wenn der Fehlerzustand mit der Zeit fortschreitet, werden Vibrationspegel bei den Lagerfehlerfrequenzen sichtbar.
Im Augury-Spektrum können Sie die Spitzen deutlich in der Beschleunigung und Hüllkurve und anschließend im Geschwindigkeitsbereich erkennen.
Was könnte getan werden, um die Auswirkungen zu verringern?
- Wellenerdungsbürstenkann Lagerströme aufgrund magnetischer Asymmetrie und elektrostatischer Entladungen verringern, aber nicht beseitigen
- Isolierung beider Lagerist eine Methode, um die Auswirkungen der kapazitiven Kopplung zu verringern (am besten den Innenring isolieren).
- Reduzierung der Schaltfrequenzdes VFD kann zu reduzierten Lagerströmen führen.
- Isolierung des Gehäusesist eine Methode zur Lagerisolierung. Je dicker die Gehäuseisolierung, desto geringer die Kapazität.
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