Corrente d'albero nei motori elettrici: la causa nascosta del guasto del cuscinetto

Introduzione: Il silenzioso assassino dei cuscinetti

Avete mai incontrato ripetuti e inspiegabili guasti ai cuscinetti dei vostri motori elettrici?

Il colpevole potrebbe non essere meccanico, potrebbe essere una minaccia elettrica invisibile: corrente di albero.

Questo fenomeno spesso trascurato può causare danni catastrofici ai cuscinetti, causando fermi non pianificati, riparazioni costose e una durata ridotta del motore.Comprendere come si forma la corrente dell'albero e come fermarla è essenziale per mantenere un funzionamento affidabile del motore.

Che cos'è la corrente di pozzo?

La corrente dell'albero è una corrente elettrica indesiderata che scorre attraverso l'albero del motore e i suoi cuscinetti.

Quando questa tensione trova un percorso verso la terra, in genere attraverso i cuscinetti, la corrente fluisce attraverso di essi, causando danni progressivi e spesso irreversibili.

Come si genera la tensione dell'albero?

Diversi fattori possono indurre la tensione sull'albero di un motore.

• Asimetria magnetica

Le imperfezioni nel circuito magnetico del motore, come gli spazi irregolari dell'aria o le incoerenze nelle laminazioni dello statore/rotore, creano un campo magnetico squilibrato.Questo squilibrio agisce come un piccolo generatore., inducendo una tensione nell'albero (un processo chiamato induzione magnetica).

• Dispositivi a frequenza variabile (VFD)

I moderni VFD utilizzano IGBT a commutazione rapida che producono tensioni di alta frequenza in modalità comune.specialmente nelle lunghe corse di cavi o nelle installazioni senza schermo.

Questa è la causa principale della corrente dell'albero nei motori industriali di oggi.

• Accumulazione elettrostatica

In alcuni casi, le cariche statiche si accumulano sul rotore a causa dell'attrito dei dispositivi di cinghia, dei ventilatori di raffreddamento o del flusso d'aria.Questo può ancora generare abbastanza tensione per scaricare attraverso i cuscinetti.

Come la corrente d'albero distrugge i cuscinetti

I cuscinetti sono componenti meccanici, non conduttori elettrici.

Il processo di danneggiamento:

Micro-Arcing:Salti di corrente tra gli elementi di rotolamento (palle/rulli) e le corsie.

Fusione localizzata:Ogni scarica genera un calore estremo (migliaia di °C), fondendo crateri microscopici nella superficie dell'acciaio.

Pitting e Flutting:Nel corso del tempo, queste buche si allineano in creste ritmiche simili a lavapiatti lungo la pista ∙ un modello noto come fluting.

Fallimento progressivo:Il flusso aumenta la vibrazione, il rumore e la temperatura, e alla fine il cuscinetto fallisce catastroficamente.

Indizio visivo: Se vedete un disegno ondulato o frostato all'interno di un cuscinetto difettoso, è probabile che la causa sia la corrente dell'albero.

Come evitare danni da corrente di pozzo

La prevenzione si concentra su un obiettivo: deviare o bloccare la corrente prima che raggiunga i cuscinetti.

1. Installare anelli di messa a terra dell' albero

Una soluzione conveniente e affidabile.

Usa microfibre o spazzole conduttive per entrare in contatto con l'albero.

Fornisce un percorso di bassa impedenza a terra, ignorando completamente i cuscinetti.

Ideale per motori a VFD.

2. Utilizzare cuscinetti isolati

Dispone di un rivestimento in ceramica (ad esempio, allumina spruzzata con plasma) sull'anello esterno o interno.

Rompe il circuito elettrico, impedendo il flusso di corrente attraverso il cuscinetto.

Spesso utilizzato sul lato non motore del motore.

3. Spazzole di messa a terra

Semplici spazzole di carbonio o rame che entrano in contatto con l'albero.

Meno resistenti degli anelli di messa a terra ma efficaci per applicazioni a bassa velocità o leggere.

4. Corretta installazione del motore e della trazione

Utilizzare cavi a motore protetti e pratiche di messa a terra adeguate.

Minimizzare la lunghezza del cavo tra VFD e motore.

Considerare filtri sinusoidali o filtri dv/dt per ridurre la tensione in modalità comune.

Conclusione: proteggete il vostro investimento

La corrente dell'albero è una minaccia silenziosa ma grave, specialmente nei moderni sistemi controllati da VFD.la soluzione è sia prevenibile che conveniente.

Riconoscendo i segni “come il gonfiamento in cuscinetti difettosi” e mettendo in atto misure di protezione quali anelli di messa a terra o cuscinetti isolati, è possibile:

Estendere il cuscinetto e la durata del motore

Ridurre i costi di manutenzione

Evitare momenti di inattività inaspettati

Non lasciate che una corrente invisibile comprometta le vostre operazioni, proteggete i vostri motori, proteggete la vostra produttività.

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