Johdatus sähköeristettyihin laakereihin
Ensinnäkin, tarkoitussähköä eristävät laakerit
Niin sanotut sähköeristetyt laakerit ovat myös eristettyjä laakereita, ja sähköeristettyihin laakereihin kuuluvat kaikki vierintälaakerit, jotka voivat estää sähkövirran kulun. Laakereita, joissa on keraaminen pinnoite sekä sisä- että ulkorenkaissa, kutsutaan eristetyiksi laakereiksi. Keraaminen pinnoite estää sähkövirran kulun ja sillä on eristävä kyky.
Vierintäelementithybridilaakeriton valmistettu keraamisista ja siksi niillä on myös eristäviä ominaisuuksia. Se on valmistettu vierintäelementeistä sähkövirran kulun estämiseksi.
Toiseksi, laakerieristyksen valinta
Yleisesti ottaen laakerin sisällä olevan potentiaalieron täydellinen poistaminen on erittäin vaikeaa. Jos kuitenkin voimme pysäyttää tai merkittävästi vähentää virran kulkua laakerin läpi, voimme estää laakerin galvaanisen korroosion. Tähän tarkoitukseen on tällä hetkellä suunniteltu laaja valikoima eristettyjä laakereita. Laakerin eristysmenetelmä valitaan syntyvän jännitteen tyypistä riippuen.
1. Akselin suuntaisesti syntyvä indusoitu jännite
2. Akselin ja laakeripesän välinen jännite
Jos jännitettä esiintyy akselin ja kotelon välillä, virta kulkee molempien laakerien läpi samaan suuntaan. Tämä johtuu pääasiassa taajuusmuuttajan tuomasta yhteismuotoisesta jännitteestä. Tässä tapauksessa moottorin molempien päiden laakerit tulisi eristää, ja eristyksen valinnassa ratkaiseva tekijä on virran ja jännitteen ajalliset ominaisuudet. Tasajännitteen tai matalataajuisen vaihtojännitteen tapauksessa eristysvaikutus riippuu eristyskerroksen puhtaasta resistanssiarvosta. Korkeataajuisten vaihtojännitteiden (joita esiintyy yleisesti taajuusmuuttajia käyttävissä laitteissa) tapauksessa se riippuu eristyksen kapasitiivisesta reaktanssista.
3. Tyypillinen tilanne ylivirran aiheuttamassa laakerivauriossa
1. Jäljet vierintäradoilla ja vierintäelementeillä
Riippumatta siitä, saako laakeri virtansa tasavirralla vai vaihtovirralla (taajuus alle MHz), laakerin sisältä löytyy aina samantyyppinen vika.
2. Sähköeroosiouran jäljet
Niin sanottu sähköeroosioura viittaa laakerin pinnan jatkuvaan jaksolliseen uraan toimintasuunnassa. Useimmat näistä ilmiöistä johtuvat laakerin läpi kulkevasta virrasta.
Neljänneksi, mikroskoopin alla ylivirtalaakerin vaurioituneen rakenteen tarkistamiseksi
Vasta pyyhkäisyelektronimikroskopialla (SEM) voidaan havaita, että lähes kaikki vaurioituneet pinnat ovat tiheästi kuoppien ja μm:n juotosliitosten peitossa.
Viidenneksi, laakerivaurioiden prosessi
Nämä kuopat ja juotoskohdat syntyvät virtapurkauksista vierintäradan ja vierintäelementtien pinnan pienten kosketuspisteiden välillä. Täysin nestevoidellussa tilassa sähkövirta murtuu öljykalvon heikon kohdan läpi, ja sähkökipinän tuottama energia sulattaa viereisen metallin pinnan hetkessä.
Sekaisessa kitkatilassa (metalli-metalli-kosketus) vierekkäiset pinnat myös sulautuvat yhteen, mutta erottuvat nopeasti laakerin liikkuessa. Molemmissa tapauksissa materiaali irtoaa metallipinnasta ja jähmettyy välittömästi juotokseksi. On myös juotoskohtia, joihin sekoittuu voiteluainetta, ja toisia, jotka kerrostuvat vierintäradan pinnalle. Laakerin liikkuessa nämä juotoskohdat ja kuopat myös rullautuvat ja tasoittuvat. Jatkuvan sähkövirran vaikutuksesta sulamis- ja jähmettymisprosessi toistuu useita kertoja viereisen pinnan erittäin ohuella pintakerroksella.
6. Virran vaikutus voiteluaineisiin
Myös sähkövirrat voivat vaikuttaa negatiivisesti voiteluaineeseen. Perusöljyt ja lisäaineet hapettuvat ja halkeilevat. Tämä muutos näkyy selvästi infrapunaspektrogrammissa. Ennenaikainen ikääntyminen ja rautametallihiukkasten kertyminen voivat johtaa voiteluaineen suorituskyvyn heikkenemiseen ja myös laakereiden ylikuumenemiseen.
Julkaisun aika: 24. helmikuuta 2025




