Fino a quando tutti i motori non saranno progettati con protezione dei cuscinetti incorporata, il personale addetto alla manutenzione dell'impianto e le officine di riparazione motori continueranno a sostituire i cuscinetti danneggiati. Ma se il problema del cuscinetto di un motore' viene risolto correttamente e viene installato un dispositivo di mitigazione appropriato, è necessario farlo solo una volta.
Meglio ancora, i tecnici informati possono utilizzare le più recenti tecniche diagnostiche (analisi delle vibrazioni, termografia, test della tensione dell'albero, ecc.) per scongiurare danni elettrici ai cuscinetti fin dall'inizio. Per un motore nuovo o già in servizio, questo è ciò che si intende per"best practices."
Le cause
Cuscinetto guastoi tassi variano ampiamente, ma l'evidenza suggerisce che una parte significativa di questi guasti si verifica solo da tre a 12 mesi dopo l'avvio del sistema. Poiché molti dei motori di oggi's hanno cuscinetti sigillati per tenere fuori sporco e altri contaminanti, i danni elettrici sono diventati la causa più comune di guasto dei cuscinetti nei motori CA con VFD.
Le alte frequenze di commutazione degli odierni VFD's producono capacità parassita tra lo statore e il rotore di un motore'. Ormai è ampiamente riconosciuto che una volta che le tensioni dell'albero risultanti superano le proprietà dielettriche del grasso per cuscinetti, si scaricano lungo il percorso di minor resistenza, tipicamente attraverso i cuscinetti (Figura 1).
Figura 1.Gli archi di tensione attraverso i cuscinetti dei motori azionati da VFD creano migliaia di buche, che causano un aumento dell'attrito e del rumore e il potenziale per costosi tempi di fermo non pianificati quando il grasso dei cuscinetti si deteriora.
Questi scarichi sono così frequenti da creare milioni di minuscoli crateri di fusione. In poco tempo, l'intera parete della pista portante può essere segnata da innumerevoli fosse note come brina. Può verificarsi anche un fenomeno noto come scanalature, che modellano la glassa in creste simili a assi di lavaggio attraverso la pista del cuscinetto (Figura 2). Ciò provoca rumore, vibrazioni, aumento dell'attrito e guasti catastrofici dei cuscinetti.
Variazioni
Per ambienti in cui il motore sarà esposto a quantità eccessive di sporco, polvere o altri detriti, potrebbe essere necessario proteggere le fibre dell'anello's con un O-ring o un anello a V. Sono inoltre disponibili isolatori per cuscinetti con anelli di messa a terra circonferenziali incorporati. Tuttavia, per ambienti gravosi come molte applicazioni minerarie, il montaggio dell'anello di messa a terra dell'albero all'interno del motore fornisce la migliore protezione dalla contaminazione (Figura 5).
Figura 5.L'installazione interna dell'anello di messa a terra fornisce
protezione extra da polvere, sporcoe altri contaminanti in condizioni gravose
applicazioni.
Utilizzando resina epossidica conduttiva o viti, l'anello può essere montato direttamente su un fermo del cuscinetto. Un ulteriore distanziale lavorato manterrà l'anello lontano dalla cavità del grasso del cuscinetto. Il contatto metallo-metallo è ancora essenziale, quindi il fermo del cuscinetto deve essere privo di rivestimenti o altro materiale non conduttivo dove toccherà l'anello.
Per motori montati orizzontalmente o verticalmente con potenza pari o inferiore a 100 cavalli e cuscinetti radiali a sfere a una corona su entrambe le estremità, è possibile installare un anello di messa a terra dell'albero su entrambe le estremità. Per motori montati orizzontalmente con potenza maggiore di 100 cavalli e cuscinetti radiali a una corona di sfere su entrambe le estremità, l'alloggiamento del cuscinetto sul lato opposto al comando deve essere isolato elettricamente per interrompere le correnti di circolazione. Le opzioni per ottenere tale isolamento includono manicotti isolati, rivestimenti non conduttivi, cuscinetti in ceramica o cuscinetti ibridi. L'anello di messa a terra deve essere installato all'estremità dell'azionamento.
Per qualsiasi motore in cui i cuscinetti su entrambe le estremità sono già isolati, l'estremità di azionamento è preferita per l'installazione di un anello di messa a terra per proteggere i cuscinetti in apparecchiature collegate come un cambio, una pompa, una ventola o un encoder.
Per qualsiasi motore con cuscinetti a rulli cilindrici, Babbitt oa manicotto, l'estremità con tali cuscinetti deve essere isolata elettricamente e l'anello di messa a terra deve essere installato all'estremità opposta.