Ložiskový systém je provozním systémem motoru s permanentními magnety. Pokud dojde k poruše ložiskového systému, ložisko trpí běžnými poruchami, jako je předčasné poškození a rozpad v důsledku zvýšení teploty. Ložiska jsou důležitými součástmi motorů s permanentními magnety. Jsou spojena s dalšími součástmi, aby zajistila požadavky na relativní polohu rotoru motoru s permanentními magnety v axiálním a radiálním směru.

Když dojde k poruše ložiskového systému, je to obvykle předběžný jev hluk nebo zvýšení teploty. Běžné mechanické poruchy se obvykle projevují nejprve hlukem, poté postupným zvyšováním teploty a následným poškozením ložiska motoru s permanentními magnety. Specifickým jevem je zvýšený hluk a ještě závažnější problémy, jako je rozpad ložiska motoru s permanentními magnety, zasekávání hřídele, spálení vinutí atd. Hlavní příčiny zvýšení teploty a poškození ložisek motoru s permanentními magnety jsou následující.

1. Faktory montáže a použití.

Například během montáže může být samotné ložisko kontaminováno nepříznivým prostředím, do mazacího oleje (nebo plastického maziva) se mohou dostat nečistoty, ložisko může být během instalace nárazováno a během instalace ložiska mohou být působeny abnormální síly. To vše může krátkodobě způsobit problémy s ložiskem.

Během skladování nebo používání, pokud je motor s permanentními magnety umístěn ve vlhkém nebo drsnějším prostředí, ložisko motoru s permanentními magnety pravděpodobně zreziví, což způsobí vážné poškození ložiskového systému. V tomto prostředí je nejlepší používat dobře utěsněná ložiska, aby se předešlo zbytečným ztrátám.

2. Průměr hřídele ložiska motoru s permanentním magnetem není správně sladěn.

Ložisko má počáteční vůli a provozní vůli. Po instalaci ložiska, když běží motor s permanentními magnety, je vůle ložiska motoru provozní vůlí. Ložisko může normálně fungovat pouze tehdy, když je provozní vůle v normálním rozsahu. Ve skutečnosti má shoda mezi vnitřním kroužkem ložiska a hřídelí a shoda mezi vnějším kroužkem ložiska a komorou ložiska koncového víka (nebo pouzdra ložiska) přímý vliv na provozní vůli ložiska motoru s permanentními magnety.

3. Stator a rotor nejsou soustředné, což způsobuje namáhání ložiska.

Pokud jsou stator a rotor motoru s permanentními magnety souosé, je axiální vůle ložiska za chodu motoru obecně v relativně rovnoměrném stavu. Pokud stator a rotor nejsou soustředné, středové osy mezi nimi nejsou v shodném stavu, ale pouze v protínajícím se stavu. Vezměme si jako příklad horizontální motor s permanentními magnety, rotor nebude rovnoběžný s povrchem základny, což způsobí, že ložiska na obou koncích budou vystavena vnějším silám v axiálním průměru, což způsobí abnormální provoz ložisek za chodu motoru s permanentními magnety.

4. Dobré mazání je primární podmínkou pro normální provoz ložisek motoru s permanentními magnety.

1)Vztah mezi účinkem mazacího plastického maziva a provozními podmínkami motoru s permanentními magnety.

Při výběru mazacího plastického maziva pro motory s permanentními magnety je nutné zvolit mazivo podle standardního pracovního prostředí motoru s permanentními magnety v technických podmínkách motoru. U motorů s permanentními magnety pracujících ve speciálních prostředích je pracovní prostředí poměrně drsné, jako je prostředí s vysokými teplotami, prostředí s nízkými teplotami atd.

Pro extrémně chladné počasí musí být maziva odolná nízkým teplotám. Například poté, co byl motor s permanentními magnety v zimě vyvezen ze skladu, se ručně ovládaný motor s permanentními magnety nemohl otáčet a při zapnutí byl slyšet zřetelný hluk. Po kontrole bylo zjištěno, že mazivo vybrané pro motor s permanentními magnety nesplňovalo požadavky.

U motorů s permanentními magnety pracujících ve vysokoteplotním prostředí, jako jsou například motory s permanentními magnety vzduchových kompresorů, zejména v jižních oblastech s vyššími teplotami, je provozní teplota většiny motorů s permanentními magnety vzduchových kompresorů vyšší než 40 stupňů. Vzhledem k nárůstu teploty motoru s permanentními magnety bude teplota ložiska motoru s permanentními magnety velmi vysoká. Běžné mazací mazivo se v důsledku nadměrné teploty degraduje a selhává, což vede ke ztrátě mazacího oleje ložiska. Ložisko motoru s permanentními magnety je v nemazaném stavu, což způsobí jeho zahřátí a poškození ve velmi krátkém čase. V závažnějších případech dojde v důsledku velkého proudu a vysoké teploty k spálení vinutí.

2) Zvýšení teploty ložiska motoru s permanentním magnetem způsobené nadměrným množstvím mazacího tuku.

Z hlediska vedení tepla ložiska motorů s permanentními magnety také během provozu generují teplo, které se uvolňuje přes související součásti. Pokud je nadměrné množství mazacího tuku, hromadí se ve vnitřní dutině systému valivého ložiska, což ovlivňuje uvolňování tepelné energie. Zejména u ložisek motorů s permanentními magnety s relativně velkými vnitřními dutinami bude teplo výraznější.

3) Rozumná konstrukce součástí ložiskového systému.

Mnoho výrobců motorů s permanentními magnety vyvinulo vylepšené konstrukce součástí ložiskových systémů motorů, včetně vylepšení vnitřního krytu ložiska motoru, vnějšího krytu valivého ložiska a usměrňovací desky oleje, aby byla zajištěna správná cirkulace maziva během provozu valivého ložiska, což nejen zaručuje potřebné mazání valivého ložiska, ale také zabraňuje problémům s tepelnou odolností způsobeným nadměrným plněním maziva.

4) Pravidelná výměna mazacího tuku.

Když je motor s permanentními magnety v chodu, mazací tuk by se měl aktualizovat podle četnosti používání a původní tuk by se měl vyčistit a nahradit tukem stejného typu.

5. Vzduchová mezera mezi statorem a rotorem motoru s permanentními magnety je nerovnoměrná.

Vliv vzduchové mezery mezi statorem a rotorem motoru s permanentními magnety na účinnost, vibrační hluk a nárůst teploty. Pokud je vzduchová mezera mezi statorem a rotorem motoru s permanentními magnety nerovnoměrná, nejviditelnějším projevem po zapnutí motoru je nízkofrekvenční elektromagnetický zvuk motoru. Poškození ložiska motoru pochází z radiálního magnetického tahu, který způsobuje, že se ložisko při chodu motoru s permanentními magnety nachází v excentrickém stavu, což vede k zahřívání a poškození ložiska motoru s permanentními magnety.

6. Axiální směr jader statoru a rotoru není zarovnaný.

Během výrobního procesu vzniká v důsledku chyb v polohovací velikosti jádra statoru nebo rotoru a v důsledku vychýlení jádra rotoru v důsledku tepelného zpracování během výrobního procesu rotoru během provozu motoru s permanentními magnety axiální síla. Valivé ložisko motoru s permanentními magnety pracuje abnormálně v důsledku axiální síly.

7. Proud na hřídeli.

Je velmi škodlivý pro motory s permanentními magnety s proměnnou frekvencí, nízkonapěťové vysokovýkonné motory s permanentními magnety a vysokonapěťové motory s permanentními magnety. Důvodem vzniku hřídelového proudu je vliv hřídelového napětí. Aby se eliminovalo škodlivé působení hřídelového proudu, je nutné účinně snížit hřídelové napětí již v procesu návrhu a výroby nebo odpojit proudovou smyčku. Pokud nebudou přijata žádná opatření, hřídelový proud způsobí ničivé poškození valivého ložiska.

Pokud se nejedná o závažný problém, systém valivých ložisek se vyznačuje hlukem, který se poté zvyšuje; když je proud hřídele závažný, hluk systému valivých ložisek se mění relativně rychle a při demontáži a kontrole se na ložiskových kroužcích objeví zřetelné stopy podobné valše; velkým problémem doprovázeným proudem hřídele je degradace a selhání maziva, což způsobí, že se systém valivých ložisek zahřeje a spálí v relativně krátkém čase.

8. Sklon rotorové drážky.

Většina rotorů motorů s permanentními magnety má rovné drážky, ale pro splnění výkonnostních ukazatelů motoru s permanentními magnety může být nutné vytvořit šikmou drážku rotoru. Pokud je sklon drážky rotoru velký, zvyšuje se axiální magnetická složka statoru a rotoru motoru s permanentními magnety, což způsobuje, že valivé ložisko je vystaveno abnormální axiální síle a zahřívá se.

9. Špatné podmínky pro odvod tepla.

U většiny malých motorů s permanentními magnety nemusí mít koncový kryt žebra pro odvod tepla, ale u velkých motorů s permanentními magnety jsou žebra pro odvod tepla na koncovém krytu obzvláště důležitá pro regulaci teploty valivého ložiska. U některých malých motorů s permanentními magnety se zvýšenou kapacitou je odvod tepla koncovým krytem vylepšen, aby se dále zlepšila teplota systému valivého ložiska.

10. Řízení systému valivých ložisek vertikálního motoru s permanentními magnety.

Pokud je odchylka velikosti nebo směr samotné sestavy nesprávný, ložisko motoru s permanentním magnetem nebude schopno fungovat za normálních provozních podmínek, což nevyhnutelně způsobí hluk valivého ložiska a zvýšení teploty.

11. Valivá ložiska se zahřívají při vysokorychlostním zatížení.

U vysokorychlostních motorů s permanentními magnety s vysokým zatížením je nutné volit relativně vysoce přesná valivá ložiska, aby se zabránilo poruchám v důsledku nedostatečné přesnosti valivých ložisek.

Pokud není velikost valivého tělesa valivého ložiska rovnoměrná, bude valivé ložisko při provozu motoru s permanentními magnety pod zatížením vibrovat a opotřebovávat se v důsledku nerovnoměrné síly působící na každé valivé těleso. To způsobí odpadávání kovových třísek, což ovlivní funkci valivého ložiska a zhorší jeho poškození.

U vysokorychlostních motorů s permanentními magnety má samotná konstrukce motoru s permanentními magnety relativně malý průměr hřídele a pravděpodobnost průhybu hřídele během provozu je relativně vysoká. Proto se u vysokorychlostních motorů s permanentními magnety obvykle provádějí nezbytné úpravy materiálu hřídele.

12. Proces horkého zatížení velkých ložisek motorů s permanentními magnety není vhodný.

U malých motorů s permanentními magnety se valivá ložiska většinou lisují za studena, zatímco u středních a velkých motorů s permanentními magnety a vysokonapěťových motorů s permanentními magnety se většinou používá ohřev ložisek. Existují dva způsoby ohřevu: ohřev olejem a indukční ohřev. Pokud je regulace teploty špatná, příliš vysoká teplota způsobí selhání výkonu valivých ložisek. Po určité době chodu motoru s permanentními magnety se mohou objevit problémy s hlukem a nárůstem teploty.

13. Komora valivého ložiska a ložiskové pouzdro koncového víka jsou deformované a prasklé.

Problémy se vyskytují nejčastěji u kovaných dílů středních a velkých motorů s permanentními magnety. Vzhledem k tomu, že koncový kryt je typicky deskovitý díl, může se během kování a výroby značně deformovat. Některé motory s permanentními magnety mají během skladování praskliny v komoře valivého ložiska, což způsobuje hluk během provozu motoru s permanentními magnety a dokonce i vážné problémy s kvalitou čištění otvorů.

V systému valivých ložisek stále existují určité nejasnosti. Nejúčinnější metodou vylepšení je rozumné sladění parametrů valivých ložisek s parametry motoru s permanentními magnety. Pravidla pro sladění návrhu založená na zatížení a provozních charakteristikách motoru s permanentními magnety jsou také relativně úplná. Tato relativně jemná vylepšení mohou účinně a významně snížit problémy systému ložisek motoru s permanentními magnety.

14. Technické výhody společnosti Anhui Mingteng

Mingteng(https://www.mingtengmotor.com/)využívá moderní teorii návrhu motorů s permanentními magnety, profesionální návrhový software a vlastní speciální návrhový program pro motory s permanentními magnety k simulaci a výpočtu elektromagnetického pole, pole kapaliny, teplotního pole, pole napětí atd. motoru s permanentními magnety, optimalizaci struktury magnetického obvodu, zlepšení energetické účinnosti motoru s permanentními magnety a řešení problémů s výměnou ložisek velkých motorů s permanentními magnety na místě a problému demagnetizace permanentních magnetů, čímž zásadně zajišťuje spolehlivé používání motorů s permanentními magnety.

Výkovky hřídelí se obvykle vyrábějí z legovaných ocelí 35CrMo, 42CrMo a 45CrMo. Každá šarže hřídelí je podrobena tahovým zkouškám, rázovým zkouškám, zkouškám tvrdosti atd. dle požadavků „Technických podmínek pro kované hřídele“. Ložiska lze dle potřeby dovážet od SKF nebo NSK.

Aby se zabránilo korozi ložiska proudem hřídele, společnost Mingteng používá izolaci pro sestavu ložiska na zadní straně, což umožňuje dosáhnout účinku izolace ložisek a náklady jsou mnohem nižší než u izolace ložisek. To zajišťuje normální životnost ložisek motoru s permanentními magnety.

Všechny rotory synchronních motorů s permanentními magnety a přímým pohonem od společnosti Mingteng mají speciální nosnou konstrukci a výměna ložisek na místě je stejná jako u asynchronních motorů s permanentními magnety. Pozdější výměna a údržba ložisek může ušetřit logistické náklady, ušetřit čas údržby a lépe zaručit spolehlivost výroby uživatele.

Autorská práva: Tento článek je reprintem veřejného čísla WeChatu „Analýza praktické technologie elektromotorů“, původní odkaz:

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

Tento článek nereprezentuje názory naší společnosti. Pokud máte jiné názory nebo postoje, opravte nás prosím!