Il sistema di cuscinetti è il sistema operativo del motore a magneti permanenti. Quando si verifica un guasto nel sistema di cuscinetti, il cuscinetto subisce guasti comuni, come danni prematuri e rottura a causa dell'aumento di temperatura. I cuscinetti sono componenti importanti nei motori a magneti permanenti. Sono associati ad altri componenti per garantire i requisiti di posizione relativa del rotore del motore a magneti permanenti in direzione assiale e radiale.

Quando il sistema di cuscinetti si guasta, il fenomeno precursore è solitamente il rumore o l'aumento della temperatura. I guasti meccanici comuni si manifestano inizialmente con il rumore, per poi aumentare gradualmente la temperatura e infine danneggiare i cuscinetti dei motori a magneti permanenti. Il fenomeno specifico è l'aumento del rumore e problemi ancora più gravi come la rottura dei cuscinetti dei motori a magneti permanenti, il bloccaggio dell'albero, la bruciatura degli avvolgimenti, ecc. Le principali cause dell'aumento della temperatura e del danneggiamento dei cuscinetti dei motori a magneti permanenti sono le seguenti.

1.Fattori di assemblaggio e utilizzo.

Ad esempio, durante il processo di assemblaggio, il cuscinetto stesso potrebbe essere contaminato da un ambiente sfavorevole, potrebbero esserci impurità nell'olio lubrificante (o nel grasso), il cuscinetto potrebbe subire urti durante l'installazione e potrebbero essere applicate forze anomale durante l'installazione. Tutti questi fattori potrebbero causare problemi al cuscinetto nel breve termine.

Durante lo stoccaggio o l'uso, se il motore a magneti permanenti viene posizionato in un ambiente umido o aggressivo, è probabile che il cuscinetto del motore a magneti permanenti si arrugginisca, causando gravi danni al sistema di cuscinetti. In questo ambiente, è consigliabile utilizzare cuscinetti ben sigillati per evitare perdite inutili.

2. Il diametro dell'albero del cuscinetto del motore a magnete permanente non è abbinato correttamente.

Il cuscinetto presenta un gioco iniziale e un gioco di esercizio. Dopo l'installazione del cuscinetto, quando il motore a magneti permanenti è in funzione, il gioco del cuscinetto del motore è il gioco di esercizio. Il cuscinetto può funzionare normalmente solo quando il gioco di esercizio rientra nell'intervallo normale. In realtà, l'accoppiamento tra l'anello interno del cuscinetto e l'albero e l'accoppiamento tra l'anello esterno del cuscinetto e la camera del cuscinetto del coperchio terminale (o della bussola del cuscinetto) influiscono direttamente sul gioco di esercizio del cuscinetto del motore a magneti permanenti.

3. Lo statore e il rotore non sono concentrici, il che provoca sollecitazioni sul cuscinetto.

Quando lo statore e il rotore di un motore a magneti permanenti sono coassiali, il gioco assiale del cuscinetto è generalmente relativamente uniforme quando il motore è in funzione. Se lo statore e il rotore non sono concentrici, le linee centrali tra i due non sono coincidenti, ma solo intersecanti. Prendendo come esempio un motore a magneti permanenti orizzontale, il rotore non sarà parallelo alla superficie di base, causando la sollecitazione dei cuscinetti su entrambe le estremità a forze esterne pari al diametro assiale, che ne causeranno un funzionamento anomalo durante il funzionamento del motore a magneti permanenti.

4. Una buona lubrificazione è la condizione fondamentale per il normale funzionamento dei cuscinetti dei motori a magneti permanenti.

1)Rapporto di corrispondenza tra l'effetto del grasso lubrificante e le condizioni operative del motore a magneti permanenti.

Nella scelta del grasso lubrificante per motori a magneti permanenti, è necessario tenere conto dell'ambiente di lavoro standard del motore e delle sue condizioni tecniche. Per i motori a magneti permanenti che operano in ambienti speciali, l'ambiente di lavoro è relativamente ostile, come ad esempio temperature elevate, basse temperature, ecc.

In climi estremamente freddi, i lubrificanti devono essere in grado di resistere alle basse temperature. Ad esempio, dopo che il motore a magneti permanenti è stato portato fuori dal magazzino in inverno, il motore a magneti permanenti azionato manualmente non riusciva a ruotare e si sentiva un rumore evidente quando veniva acceso. Dopo un'analisi, si è scoperto che il lubrificante selezionato per il motore a magneti permanenti non soddisfaceva i requisiti.

Per i motori a magneti permanenti che operano in ambienti ad alta temperatura, come i motori a magneti permanenti dei compressori d'aria, soprattutto nelle regioni meridionali con temperature più elevate, la temperatura di esercizio della maggior parte dei motori a magneti permanenti dei compressori d'aria è superiore a 40 gradi. Considerando l'aumento di temperatura del motore a magneti permanenti, la temperatura del cuscinetto del motore a magneti permanenti sarà molto elevata. Il grasso lubrificante comune si degraderà e si guasterà a causa della temperatura eccessiva, causando la perdita di olio lubrificante del cuscinetto. Il cuscinetto del motore a magneti permanenti si trova in uno stato non lubrificato, il che causerà il surriscaldamento e il danneggiamento del cuscinetto del motore a magneti permanenti in un periodo di tempo molto breve. Nei casi più gravi, l'avvolgimento si brucerà a causa dell'elevata corrente e dell'alta temperatura.

2) Aumento della temperatura del cuscinetto del motore a magneti permanenti causato da un eccesso di grasso lubrificante.

Dal punto di vista della conduzione del calore, anche i cuscinetti dei motori a magneti permanenti generano calore durante il funzionamento, che viene rilasciato attraverso i componenti correlati. In caso di eccesso di grasso lubrificante, questo si accumula nella cavità interna del sistema di cuscinetti volventi, compromettendo il rilascio di energia termica. Soprattutto per i cuscinetti dei motori a magneti permanenti con cavità interne relativamente grandi, il calore sarà più elevato.

3) Progettazione ragionevole delle parti del sistema di cuscinetti.

Molti produttori di motori a magneti permanenti hanno migliorato i progetti dei componenti del sistema di cuscinetti del motore, tra cui miglioramenti alla copertura interna del cuscinetto del motore, alla copertura esterna del cuscinetto volvente e alla piastra deflettrice dell'olio per garantire una corretta circolazione del grasso durante il funzionamento del cuscinetto volvente, il che non solo garantisce la lubrificazione necessaria del cuscinetto volvente, ma evita anche il problema della resistenza al calore causato da un eccessivo riempimento di grasso.

4) Rinnovo regolare del grasso lubrificante.

Quando il motore a magnete permanente è in funzione, il grasso lubrificante deve essere aggiornato in base alla frequenza di utilizzo e il grasso originale deve essere pulito e sostituito con grasso dello stesso tipo.

5. Lo spazio d'aria tra lo statore e il rotore del motore a magneti permanenti non è uniforme.

L'influenza del traferro tra statore e rotore del motore a magneti permanenti sull'efficienza, sul rumore da vibrazione e sull'aumento di temperatura. Quando il traferro tra statore e rotore del motore a magneti permanenti non è uniforme, la caratteristica più diretta dopo l'accensione del motore è il rumore elettromagnetico a bassa frequenza del motore. Il danno al cuscinetto del motore è dovuto all'attrazione magnetica radiale, che fa sì che il cuscinetto si trovi in ​​uno stato eccentrico quando il motore a magneti permanenti è in funzione, causando il surriscaldamento e il danneggiamento del cuscinetto del motore a magneti permanenti.

6. La direzione assiale dei nuclei dello statore e del rotore non è allineata.

Durante il processo di fabbricazione, a causa di errori nelle dimensioni di posizionamento dello statore o del nucleo del rotore e della flessione del nucleo del rotore causata dal trattamento termico durante il processo di fabbricazione del rotore, si genera una forza assiale durante il funzionamento del motore a magneti permanenti. Il cuscinetto volvente del motore a magneti permanenti funziona in modo anomalo a causa della forza assiale.

7. Corrente d'albero.

È molto dannoso per i motori a magneti permanenti a frequenza variabile, i motori a magneti permanenti a bassa tensione e ad alta potenza e i motori a magneti permanenti ad alta tensione. La causa della formazione di corrente d'albero è l'effetto della tensione d'albero. Per eliminare il danno causato dalla corrente d'albero, è necessario ridurre efficacemente la tensione d'albero durante la progettazione e la produzione o scollegare il circuito di corrente. Se non si adottano misure preventive, la corrente d'albero causerà danni devastanti al cuscinetto volvente.

Quando non è grave, il sistema di cuscinetti volventi è caratterizzato da rumore, che poi aumenta; quando la corrente dell'albero è grave, il rumore del sistema di cuscinetti volventi cambia relativamente rapidamente e, durante l'ispezione di smontaggio, si noteranno evidenti segni simili a quelli di una tavola da lavare sugli anelli dei cuscinetti; un grosso problema associato alla corrente dell'albero è il degrado e il guasto del grasso, che causerà il riscaldamento e la combustione del sistema di cuscinetti volventi in un periodo di tempo relativamente breve.

8. Inclinazione della fessura del rotore.

La maggior parte dei rotori dei motori a magneti permanenti presenta cave dritte, ma per soddisfare un indicatore di prestazioni di un motore a magneti permanenti, potrebbe essere necessario realizzare il rotore con una cava obliqua. Quando l'inclinazione della cava del rotore è elevata, la componente di attrazione magnetica assiale dello statore e del rotore del motore a magneti permanenti aumenta, sottoponendo il cuscinetto volvente a una forza assiale anomala e al conseguente surriscaldamento.

9. Scarse condizioni di dissipazione del calore.

Per la maggior parte dei piccoli motori a magneti permanenti, il coperchio terminale potrebbe non avere nervature di dissipazione del calore, ma per i motori a magneti permanenti di grandi dimensioni, le nervature di dissipazione del calore sul coperchio terminale sono particolarmente importanti per il controllo della temperatura del cuscinetto volvente. Per alcuni piccoli motori a magneti permanenti di maggiore capacità, la dissipazione del calore del coperchio terminale è migliorata per migliorare ulteriormente la temperatura del sistema di cuscinetti volventi.

10. Controllo del sistema di cuscinetti volventi del motore a magneti permanenti verticali.

Se la deviazione delle dimensioni o la direzione dell'assemblaggio stesso non sono corrette, il cuscinetto del motore a magnete permanente non sarà in grado di funzionare in normali condizioni di lavoro, il che causerà inevitabilmente rumore nel cuscinetto volvente e aumento della temperatura.

11. I cuscinetti volventi si riscaldano in condizioni di carico ad alta velocità.

Per i motori a magneti permanenti ad alta velocità con carichi pesanti, è necessario selezionare cuscinetti volventi di precisione relativamente elevata per evitare guasti dovuti a una precisione insufficiente dei cuscinetti volventi.

Se la dimensione dell'elemento volvente del cuscinetto volvente non è uniforme, il cuscinetto volvente vibrerà e si usurerà a causa della forza non uniforme su ciascun elemento volvente quando il motore a magnete permanente è in funzione sotto carico, provocando la caduta di trucioli metallici, compromettendo il funzionamento del cuscinetto volvente e aggravando i danni allo stesso.

Per i motori a magneti permanenti ad alta velocità, la struttura del motore stesso presenta un diametro dell'albero relativamente piccolo e la probabilità di flessione dell'albero durante il funzionamento è relativamente elevata. Pertanto, per i motori a magneti permanenti ad alta velocità, vengono solitamente apportate le necessarie modifiche al materiale dell'albero.

12. Il processo di caricamento a caldo dei cuscinetti dei motori a magneti permanenti di grandi dimensioni non è adatto.

Per i piccoli motori a magneti permanenti, i cuscinetti volventi sono per lo più pressati a freddo, mentre per i motori a magneti permanenti di medie e grandi dimensioni e per i motori a magneti permanenti ad alta tensione, si utilizza principalmente il riscaldamento dei cuscinetti. Esistono due metodi di riscaldamento: il riscaldamento a olio e il riscaldamento a induzione. Se il controllo della temperatura è inadeguato, temperature eccessivamente elevate causeranno il deterioramento delle prestazioni dei cuscinetti volventi. Dopo un certo periodo di funzionamento del motore a magneti permanenti, si verificheranno problemi di rumore e aumento della temperatura.

13. La camera del cuscinetto volvente e la bussola del cuscinetto del coperchio terminale sono deformate e screpolate.

I problemi si verificano principalmente sulle parti forgiate dei motori a magneti permanenti di medie e grandi dimensioni. Poiché il coperchio terminale è un componente tipicamente a forma di piastra, può subire notevoli deformazioni durante i processi di forgiatura e produzione. Alcuni motori a magneti permanenti presentano crepe nella camera dei cuscinetti volventi durante lo stoccaggio, causando rumorosità durante il funzionamento del motore e persino gravi problemi di qualità nella pulizia dell'alesaggio.

Esistono ancora alcuni fattori incerti nel sistema di cuscinetti volventi. Il metodo di miglioramento più efficace consiste nell'adattare ragionevolmente i parametri dei cuscinetti volventi a quelli del motore a magneti permanenti. Anche le regole di progettazione basate sul carico e sulle caratteristiche operative del motore a magneti permanenti sono relativamente complete. Questi miglioramenti relativamente accurati possono ridurre in modo efficace e significativo i problemi del sistema di cuscinetti del motore a magneti permanenti.

14. Vantaggi tecnici di Anhui Mingteng

Mingteng（https://www.mingtengmotor.com/）utilizza la moderna teoria di progettazione dei motori a magneti permanenti, un software di progettazione professionale e un programma di progettazione speciale per motori a magneti permanenti sviluppato internamente per simulare e calcolare il campo elettromagnetico, il campo del fluido, il campo di temperatura, il campo di sollecitazione, ecc. del motore a magneti permanenti, ottimizzare la struttura del circuito magnetico, migliorare l'efficienza energetica del motore a magneti permanenti e risolvere le difficoltà nella sostituzione dei cuscinetti in loco dei grandi motori a magneti permanenti e il problema della smagnetizzazione dei magneti permanenti, garantendo fondamentalmente l'uso affidabile dei motori a magneti permanenti.

Gli alberi forgiati sono solitamente realizzati in acciaio legato 35CrMo, 42CrMo e 45CrMo. Ogni lotto di alberi viene sottoposto a prove di trazione, prove di impatto, prove di durezza, ecc. secondo i requisiti delle "Condizioni Tecniche per Alberi Forgiati". I cuscinetti possono essere importati da SKF o NSK, a seconda delle esigenze.

Per evitare che la corrente d'albero corroda il cuscinetto, Mingteng adotta un design isolante per il gruppo cuscinetto posteriore, che può ottenere l'effetto di cuscinetti isolanti, a un costo molto inferiore rispetto a quello dei cuscinetti isolanti tradizionali. Garantisce la normale durata di vita dei cuscinetti del motore a magneti permanenti.

Tutti i rotori dei motori a magneti permanenti sincroni a trasmissione diretta di Mingteng sono dotati di una speciale struttura di supporto e la sostituzione dei cuscinetti in loco è la stessa dei motori a magneti permanenti asincroni. La successiva sostituzione e manutenzione dei cuscinetti può far risparmiare sui costi logistici, ridurre i tempi di manutenzione e garantire una maggiore affidabilità produttiva dell'utente.

Copyright: Questo articolo è una ristampa del numero pubblico di WeChat "Analisi sulla tecnologia pratica dei motori elettrici", il link originale è:

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