Che cosa sono le scariche elettriche attraverso i cuscinetti?
Le correnti d'albero e dei cuscinetti sono state descritte come tensioni d'albero, tensioni circolanti, correnti circolanti e correnti dei cuscinetti.
La tensione dell'albero diventa un problema solo quando porta a corrente di cuscinetto e conseguente danno ai cuscinetti del motore. Se questa tensione, denominata "tensione di modo comune" o "tensione dell'albero", si accumula fino a un livello sufficiente, può scaricarsi a terra attraverso la pellicola lubrificante sui cuscinetti. La corrente che trova la sua strada verso terra attraverso i cuscinetti del motore in questo modo è chiamata "corrente di cuscinetto".
In che modo danneggia i nostri motori?
Quando una corrente elettrica passa attraverso un cuscinetto volvente, si verificano scariche elettriche attraverso il lubrificante tra le piste di rotolamento dell'anello interno ed esterno e gli elementi volventi. Il calore, generato dalla scarica, provoca la fusione locale della superficie metallica del cuscinetto. Si formano crateri e particelle di materiale fuso vengono trasferite e si staccano parzialmente.
Questo tipo di danno riduce la durata dei cuscinetti, che dovrebbe essere compresa tra 6 e 10 anni, a soli 4 mesi.
Come appare?
Perché succede?
Le cause e le fonti fondamentali delle correnti nei cuscinetti sono:
- Asimmetria magnetica nel motore.
- Cablaggio asimmetrico e non schermato (cablaggio scadente).
- Scariche elettrostatiche.
- Accoppiamento capacitivo tra statore e rotore quando il motore è alimentato da un VFD.
- Generazione di una tensione di modo comune che aumenta significativamente il potenziale neutro dell'avvolgimento trifase al di sopra del potenziale di terra, con conseguenti scariche dall'albero a terra con il percorso della corrente che attraversa uno o entrambi i cuscinetti verso terra.
Potrebbe essere identificato tramite l'analisi delle vibrazioni?
Certo che sì!
Uno spettro ad alta risoluzione nell'intervallo 2 - 4 kHz può indicare una banda di energia anormalmente alta che ha una forma simile a una collina, poiché l'ampiezza aumenta gradualmente fino a un picco arrotondato e poi diminuisce. Man mano che la condizione di guasto progredisce nel tempo, i livelli di vibrazione alle frequenze di guasto del cuscinetto diventeranno evidenti.
Nello spettro di Augury si possono vedere chiaramente i picchi nell'accelerazione e nell'inviluppo e poi nel dominio della velocità.
Cosa si potrebbe fare per ridurre gli effetti?
- Spazzole di messa a terra dell'alberopuò ridurre, ma non eliminare, le correnti portanti dovute alla dissimmetria magnetica e alle scariche elettrostatiche
- Isolamento di entrambi i cuscinettiè un metodo per ridurre gli effetti dell'accoppiamento capacitivo (è meglio isolare la pista interna).
- Riduzione della frequenza di commutazionedel VFD può determinare una riduzione delle correnti nei cuscinetti.
- Isolamento dell'alloggiamentoè un metodo che fornisce isolamento dei cuscinetti. Più spesso è l'isolamento dell'alloggiamento, minore è la capacità.
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