Sistem ležajeva je operativni sistem motora sa permanentnim magnetima. Kada dođe do kvara u sistemu ležajeva, ležaj će pretrpjeti uobičajene kvarove poput preranog oštećenja i raspadanja zbog porasta temperature. Ležajevi su važni dijelovi motora sa permanentnim magnetima. Povezani su s drugim dijelovima kako bi se osigurali zahtjevi relativnog položaja rotora motora sa permanentnim magnetima u aksijalnom i radijalnom smjeru.

Kada sistem ležajeva zakaže, prethodni fenomen je obično buka ili porast temperature. Uobičajeni mehanički kvarovi se obično prvo manifestuju kao buka, a zatim postepeno povećanje temperature, a na kraju i oštećenje ležaja motora sa permanentnim magnetima. Specifična pojava je povećana buka, pa čak i ozbiljniji problemi poput raspadanja ležaja motora sa permanentnim magnetima, zaglavljivanja osovine, pregorijevanja namotaja itd. Glavni razlozi za porast temperature i oštećenje ležajeva motora sa permanentnim magnetima su sljedeći.

1. Faktori montaže i upotrebe.

Na primjer, tokom procesa montaže, sam ležaj može biti kontaminiran lošom okolinom, nečistoće se mogu pomiješati s uljem za podmazivanje (ili mašću), ležaj može biti udaren tokom instalacije, a tokom instalacije ležaja mogu se primijeniti abnormalne sile. Sve to može uzrokovati probleme s ležajem u kratkom roku.

Tokom skladištenja ili upotrebe, ako se motor sa permanentnim magnetom nalazi u vlažnom ili agresivnijem okruženju, ležaj motora sa permanentnim magnetom vjerovatno će zahrđati, što će uzrokovati ozbiljna oštećenja sistema ležajeva. U ovom okruženju, najbolje je koristiti dobro zaptivene ležajeve kako bi se izbjegli nepotrebni gubici.

2. Prečnik osovine ležaja motora sa permanentnim magnetom nije pravilno usklađen.

Ležaj ima početni zazor i radni zazor. Nakon ugradnje ležaja, kada motor sa permanentnim magnetom radi, zazor ležaja motora je radni zazor. Ležaj može normalno raditi samo kada je radni zazor unutar normalnog raspona. U stvarnosti, podudarnost između unutrašnjeg prstena ležaja i osovine, te podudarnost između vanjskog prstena ležaja i komore ležaja krajnjeg poklopca (ili čahure ležaja) direktno utiču na radni zazor ležaja motora sa permanentnim magnetom.

3. Stator i rotor nisu koncentrični, što uzrokuje opterećenje ležaja.

Kada su stator i rotor motora s permanentnim magnetima koaksijalni, aksijalni zazor ležaja je uglavnom u relativno ujednačenom stanju kada motor radi. Ako stator i rotor nisu koncentrični, središnje linije između njih nisu u podudarnom stanju, već samo u stanju presijecanja. Uzimajući horizontalni motor s permanentnim magnetima kao primjer, rotor neće biti paralelan s osnovnom površinom, što uzrokuje da ležajevi na oba kraja budu izloženi vanjskim silama aksijalnog promjera, što će uzrokovati da ležajevi rade abnormalno kada motor s permanentnim magnetima radi.

4. Dobro podmazivanje je primarni uslov za normalan rad ležajeva motora sa permanentnim magnetima.

1)Odnos između efekta maziva i uslova rada motora sa permanentnim magnetima.

Prilikom odabira maziva za motore s permanentnim magnetima, potrebno je odabrati prema standardnom radnom okruženju motora s permanentnim magnetima u tehničkim uvjetima motora. Za motore s permanentnim magnetima koji rade u posebnim okruženjima, radno okruženje je relativno surovo, kao što je okruženje s visokim temperaturama, okruženje s niskim temperaturama itd.

Za ekstremno hladno vrijeme, maziva moraju biti otporna na niske temperature. Na primjer, nakon što je motor s permanentnim magnetom iznesen iz skladišta zimi, ručni motor s permanentnim magnetom nije se mogao okretati, a prilikom uključivanja čula se očita buka. Nakon pregleda, utvrđeno je da mazivo odabrano za motor s permanentnim magnetom nije ispunjavalo zahtjeve.

Za motore s permanentnim magnetima koji rade u okruženjima s visokim temperaturama, kao što su motori s permanentnim magnetima zračnih kompresora, posebno u južnim regijama s višim temperaturama, radna temperatura većine motora s permanentnim magnetima zračnih kompresora je iznad 40 stepeni. Uzimajući u obzir porast temperature motora s permanentnim magnetima, temperatura ležaja motora s permanentnim magnetima bit će vrlo visoka. Obična mast za podmazivanje će se degradirati i otkazati zbog previsoke temperature, što uzrokuje gubitak ulja za podmazivanje ležaja. Ležaj motora s permanentnim magnetima je u nepodmazanom stanju, što će uzrokovati zagrijavanje i oštećenje ležaja motora s permanentnim magnetima u vrlo kratkom vremenskom periodu. U težim slučajevima, namotaji će izgorjeti zbog velike struje i visoke temperature.

2) Porast temperature ležaja motora s permanentnim magnetom uzrokovan prekomjernom količinom maziva.

Sa stanovišta provođenja toplote, ležajevi motora sa permanentnim magnetima će takođe generisati toplotu tokom rada, a toplota će se oslobađati kroz povezane dijelove. Kada postoji prekomjerna količina maziva, ono će se nakupljati u unutrašnjoj šupljini sistema kotrljajućih ležajeva, što će uticati na oslobađanje toplotne energije. Posebno kod ležajeva motora sa permanentnim magnetima sa relativno velikim unutrašnjim šupljinama, toplota će biti ozbiljnija.

3) Razuman dizajn dijelova sistema ležajeva.

Mnogi proizvođači motora sa permanentnim magnetima napravili su poboljšane dizajne dijelova sistema ležajeva motora, uključujući poboljšanja unutrašnjeg poklopca ležaja motora, vanjskog poklopca valjkastog ležaja i ploče za pregrade ulja kako bi se osigurala pravilna cirkulacija masti tokom rada valjkastog ležaja, što ne samo da garantuje potrebno podmazivanje valjkastog ležaja, već i izbjegava problem otpornosti na toplotu uzrokovan prekomjernim punjenjem masti.

4) Redovno obnavljanje maziva.

Kada motor sa permanentnim magnetom radi, mast za podmazivanje treba ažurirati prema učestalosti upotrebe, a originalnu mast treba očistiti i zamijeniti mašću iste vrste.

5. Zračni zazor između statora i rotora motora sa permanentnim magnetima je neravnomjeran.

Utjecaj zračnog raspora između statora i rotora motora s permanentnim magnetima na efikasnost, vibracije, buku i porast temperature. Kada je zračni raspor između statora i rotora motora s permanentnim magnetima neravnomjeran, najdirektnija karakteristika nakon uključivanja motora je niskofrekventni elektromagnetski zvuk motora. Oštećenje ležaja motora dolazi od radijalnog magnetskog privlačenja, koje uzrokuje da se ležaj nalazi u ekscentričnom stanju kada motor s permanentnim magnetima radi, uzrokujući zagrijavanje i oštećenje ležaja motora s permanentnim magnetima.

6. Aksijalni smjer jezgara statora i rotora nije poravnat.

Tokom procesa proizvodnje, zbog grešaka u veličini pozicioniranja jezgre statora ili rotora i otklona jezgre rotora uzrokovanog termičkom obradom tokom procesa proizvodnje rotora, tokom rada motora sa permanentnim magnetima generiše se aksijalna sila. Kotrljajući ležaj motora sa permanentnim magnetima radi abnormalno zbog aksijalne sile.

7. Struja osovine.

Vrlo je štetno za motore s permanentnim magnetima s promjenjivom frekvencijom, niskonaponske motore s permanentnim magnetima velike snage i visokonaponske motore s permanentnim magnetima. Razlog stvaranja struje vratila je utjecaj napona vratila. Da bi se eliminirala šteta od struje vratila, potrebno je učinkovito smanjiti napon vratila od procesa projektiranja i proizvodnje ili isključiti strujnu petlju. Ako se ne poduzmu nikakve mjere, struja vratila će uzrokovati razorna oštećenja kotrljajućeg ležaja.

Kada nije ozbiljno, sistem kotrljajućih ležajeva karakteriše buka, a zatim se buka povećava; kada je struja vratila ozbiljna, buka sistema kotrljajućih ležajeva se mijenja relativno brzo, a tokom inspekcije prilikom rastavljanja na prstenovima ležaja će biti očiglednih tragova nalik dasci za pranje rublja; veliki problem koji prati struja vratila je degradacija i kvar masti, što će uzrokovati da se sistem kotrljajućih ležajeva zagrije i izgori u relativno kratkom vremenskom periodu.

8. Nagib rotorskog utora.

Većina rotora motora s permanentnim magnetima ima ravne utore, ali da bi se zadovoljili indikatori performansi motora s permanentnim magnetima, može biti potrebno napraviti rotor s kosim utorom. Kada je nagib utora rotora velik, aksijalna magnetska komponenta privlačenja statora i rotora motora s permanentnim magnetima će se povećati, uzrokujući da kotrljajući ležaj bude izložen abnormalnoj aksijalnoj sili i da se zagrije.

9. Loši uslovi za odvođenje toplote.

Kod većine malih motora sa permanentnim magnetima, krajnji poklopac možda nema rebra za odvođenje toplote, ali kod velikih motora sa permanentnim magnetima, rebra za odvođenje toplote na krajnjem poklopcu su posebno važna za kontrolu temperature kotrljajućeg ležaja. Kod nekih malih motora sa permanentnim magnetima sa povećanim kapacitetom, odvođenje toplote krajnjeg poklopca je poboljšano kako bi se dodatno poboljšala temperatura sistema kotrljajućeg ležaja.

10. Upravljanje sistemom kotrljajućih ležajeva vertikalnog motora sa permanentnim magnetima.

Ako je odstupanje veličine ili smjer samog sklopa netačan, ležaj motora s permanentnim magnetom neće moći raditi u normalnim radnim uvjetima, što će neminovno uzrokovati buku kotrljajućeg ležaja i porast temperature.

11. Kotrljajući ležajevi se zagrijavaju pod uslovima opterećenja pri velikim brzinama.

Za motore sa permanentnim magnetima velike brzine i velikim opterećenjima, moraju se odabrati relativno visoko precizni kotrljajući ležajevi kako bi se izbjegli kvarovi zbog nedovoljne preciznosti kotrljajućih ležajeva.

Ako veličina kotrljajućeg elementa kotrljajućeg ležaja nije ujednačena, kotrljajući ležaj će vibrirati i trošiti se zbog neravnomjerne sile na svakom kotrljajućem elementu kada motor sa permanentnim magnetom radi pod opterećenjem, što će uzrokovati otpadanje metalnih strugotina, što će utjecati na rad kotrljajućeg ležaja i pogoršati oštećenje kotrljajućeg ležaja.

Kod brzih motora sa permanentnim magnetima, sama struktura motora sa permanentnim magnetima ima relativno mali prečnik osovine, a vjerovatnoća otklona osovine tokom rada je relativno visoka. Stoga se kod brzih motora sa permanentnim magnetima obično vrše potrebna podešavanja materijala osovine.

12. Postupak vrućeg opterećenja velikih ležajeva motora sa permanentnim magnetima nije prikladan.

Kod malih motora sa permanentnim magnetima, kotrljajući ležajevi se uglavnom presuju hladno, dok se kod srednjih i velikih motora sa permanentnim magnetima i motora sa permanentnim magnetima visokog napona uglavnom koristi zagrijavanje ležajeva. Postoje dvije metode zagrijavanja, jedna je zagrijavanje uljem, a druga je indukcijsko zagrijavanje. Ako je kontrola temperature loša, pretjerano visoka temperatura će uzrokovati kvar u performansama kotrljajućeg ležaja. Nakon što motor sa permanentnim magnetima radi određeno vrijeme, pojavit će se problemi sa bukom i porastom temperature.

13. Komora valjkastog ležaja i čahura ležaja krajnjeg poklopca su deformisane i napukle.

Problemi se uglavnom javljaju na kovanim dijelovima srednjih i velikih motora sa permanentnim magnetima. Budući da je krajnji poklopac tipičan dio u obliku ploče, može pretrpjeti velike deformacije tokom procesa kovanja i proizvodnje. Neki motori sa permanentnim magnetima imaju pukotine u komori kotrljajućeg ležaja tokom skladištenja, što uzrokuje buku tokom rada motora sa permanentnim magnetima, pa čak i ozbiljne probleme s kvalitetom čišćenja otvora.

Još uvijek postoje neki neizvjesni faktori u sistemu kotrljajućih ležajeva. Najefikasnija metoda poboljšanja je razumno usklađivanje parametara kotrljajućih ležajeva s parametrima motora s permanentnim magnetima. Pravila projektovanja usklađenja zasnovana na opterećenju i radnim karakteristikama motora s permanentnim magnetima također su relativno potpuna. Ova relativno fina poboljšanja mogu efikasno i značajno smanjiti probleme sistema ležajeva motora s permanentnim magnetima.

14. Tehničke prednosti kompanije Anhui Mingteng

Mingteng(https://www.mingtengmotor.com/)Koristi modernu teoriju dizajna motora sa permanentnim magnetima, profesionalni softver za dizajn i samostalno razvijeni specijalni program za dizajn motora sa permanentnim magnetima za simulaciju i izračunavanje elektromagnetnog polja, polja fluida, temperaturnog polja, polja napona itd. motora sa permanentnim magnetima, optimizaciju strukture magnetnog kola, poboljšanje energetske efikasnosti motora sa permanentnim magnetima i rješavanje poteškoća u zamjeni ležajeva na licu mjesta velikih motora sa permanentnim magnetima i problem demagnetizacije permanentnih magneta, čime se u osnovi osigurava pouzdana upotreba motora sa permanentnim magnetima.

Otkovci vratila se obično izrađuju od legiranog čelika 35CrMo, 42CrMo, 45CrMo. Svaka serija vratila podvrgava se ispitivanjima zatezanja, udarnim ispitivanjima, ispitivanjima tvrdoće itd. u skladu sa zahtjevima „Tehničkih uslova za kovana vratila“. Ležajevi se po potrebi mogu uvesti od SKF-a ili NSK-a.

Kako bi se spriječilo da struja vratila nagriza ležaj, Mingteng usvaja izolacijski dizajn za sklop ležaja na kraju, čime se postiže efekat izolacije ležajeva, a cijena je znatno niža od cijene izolacije ležajeva. To osigurava normalan vijek trajanja ležajeva motora sa permanentnim magnetima.

Svi rotori Mingtengovih sinhronih motora s permanentnim magnetima i direktnim pogonom imaju posebnu noseću strukturu, a zamjena ležajeva na licu mjesta je ista kao i kod asinhronih motora s permanentnim magnetima. Kasnija zamjena i održavanje ležajeva mogu uštedjeti troškove logistike, uštedjeti vrijeme održavanja i bolje garantirati pouzdanost proizvodnje korisnika.

Autorska prava: Ovaj članak je reprint javnog WeChat broja „Analiza praktične tehnologije elektromotora“, originalni link:

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

Ovaj članak ne predstavlja stavove naše kompanije. Ako imate drugačija mišljenja ili stavove, molimo vas da nas ispravite!