Beste praksis for lagerbeskyttelse

Inntil alle motorer er designet med innebygd lagerbeskyttelse, vil anleggsvedlikeholdspersonell og motorverksteder fortsette å erstatte skadede lagre. Men hvis lagerproblemet til en motor' er løst på riktig måte og riktig avbøtende installasjon installert, må det bare gjøres én gang.

Enda bedre, informerte teknikere kan bruke de nyeste diagnostiske teknikkene (vibrasjonsanalyse, termografi, testing av akselspenning osv.) for å avverge skade på elektriske lager fra begynnelsen. For en ny motor eller en som allerede er i drift, er dette hva som menes med"beste praksis."

Årsakene

Lagersviktratene varierer mye, men bevis tyder på at en betydelig del av disse feilene oppstår bare tre til 12 måneder etter oppstart av systemet. Fordi mange av dagens's motorer har forseglede lagre for å holde smuss og andre forurensninger ute, har elektrisk skade blitt den vanligste årsaken til lagerfeil i AC-motorer med VFD-er.

De høye svitsjefrekvensene til dagens's VFD-er produserer parasittisk kapasitans mellom en motor's stator og rotor. Nå er det allment forstått at når de resulterende akselspenningene overvinner de dielektriske egenskapene til lagerfett, utlades de langs banen med minst motstand - typisk gjennom lagrene (Figur 1).

Figur 1.Spenninger som lysbuer gjennom lagrene til VFD-drevne motorer skaper tusenvis av groper, som forårsaker økt friksjon og støy og potensialet for kostbar uplanlagt nedetid ettersom lagerfettet forringes.

Disse utslippene er så hyppige at de skaper millioner av små fusjonskratre. Om ikke lenge kan hele lagerbaneveggen bli merket med utallige groper kjent som frosting. Et fenomen kjent som fluting kan også forekomme, og forme frostingen til vaskebrettlignende rygger på tvers av lagerbanen (Figur 2). Dette forårsaker støy, vibrasjoner, økt friksjon og katastrofal lagersvikt.

Variasjoner

For miljøer der motoren vil bli utsatt for store mengder skitt, støv eller annet rusk, kan det være nødvendig å beskytte ringens's fibre med en O-ring eller V-slinger. Lagerisolatorer med innebygde periferiske jordingsringer er også tilgjengelig. For miljøer med store belastninger som mange gruveapplikasjoner gir imidlertid montering av akselens jordingsring inne i motoren den beste beskyttelsen mot forurensning (Figur 5).

Ved hjelp av ledende epoksy eller skruer kan ringen monteres direkte på en lagerholder. En ekstra maskinert avstandsholder vil holde ringen borte fra lagerfetthulrommet. Metall-til-metall-kontakt er fortsatt viktig, så lagerholderen må være fri for belegg eller annet ikke-ledende materiale der den vil berøre ringen.

For horisontalt eller vertikalt monterte motorer med hestekrefter på 100 eller mindre og enrads radielle kulelager i begge ender, kan en akseljordingsring installeres i hver ende. For horisontalt monterte motorer med hestekrefter større enn 100 og enrads radielle kulelager i begge ender, må lagerhuset i den ikke-drevne enden være elektrisk isolert for å forstyrre sirkulerende strømmer. Alternativer for å oppnå slik isolasjon inkluderer isolerte hylser, ikke-ledende belegg, keramiske lagre eller hybridlager. Jordingsringen skal installeres i drivenden.

For enhver motor der lagrene i begge ender allerede er isolert, foretrekkes drivenden for installasjon av en jordingsring for å beskytte lagre i tilkoblet utstyr som girkasse, pumpe, vifte eller koder.

For enhver motor med sylindrisk rulle, Babbitt eller hylselager, bør enden med slike lagre være elektrisk isolert, og jordingsringen skal installeres i motsatt ende.