Upravljanje temperaturom ležaja i izazovima struje vratila u motornim sustavima bez jezgre

Grijanje ležaja sastavni je aspekt njihovog rada. Tipično, ležaj će postići stanje toplinske ravnoteže gdje je proizvedena toplina jednaka raspršenoj toplini, čime se održava stabilna temperatura unutar sustava ležaja.

Maksimalna dopuštena temperatura za ležajeve motora je ograničena na 95°C, uzimajući u obzir kvalitetu materijala i korištenu mast. Ovo ograničenje osigurava da sustav ležaja ostane stabilan bez uzroka značajnih povećanja temperature u namotima motora bez jezgre.

Primarni izvori stvaranja topline u ležajevima su neadekvatno podmazivanje i nedovoljno odvođenje topline. U praksi, sustav za podmazivanje ležaja može posustati zbog raznih grešaka u radu ili proizvodnji.

Problemi poput nedovoljnog zazora ležaja, labavih spojeva između ležaja i vratila ili kućišta mogu dovesti do nepravilnog kretanja; ozbiljno odstupanje zbog aksijalnih sila; i neodgovarajući spojevi sa povezanim komponentama koje ometaju podmazivanje, mogu dovesti do previsokih temperatura ležaja tijekom rada motora. Mast se može razgraditi i otkazati na visokim temperaturama, što dovodi do brzog katastrofalnog kvara ležajnog sustava motora. Stoga je precizna kontrola pristajanja i razmaka dijelova ključna u fazama projektiranja, proizvodnje i održavanja motora.

Struja vratila je neizbježan rizik za velike motore, posebno za visokonaponske i promjenjive frekvencije. Predstavlja značajnu prijetnju sustavu ležaja motora bez jezgre. Bez odgovarajućeg ublažavanja, sustav ležaja može pretrpjeti štetu u roku od nekoliko sekundi zbog struje vratila, što dovodi do raspadanja unutar nekoliko sati. Rani znakovi ovog problema uključuju povećanu buku i toplinu ležaja, nakon čega dolazi do kvara maziva i, nedugo nakon toga, istrošenosti ležaja koja može uzrokovati zaglavljivanje osovine. Kako bi se to riješilo, visokonaponski, promjenjive frekvencije i niskonaponski motori velike snage provode preventivne mjere u fazi projektiranja, proizvodnje ili rada. Uobičajene strategije uključuju prekid strujnog kruga (upotrebom izoliranih ležajeva, izolacijskih završnih kapa itd.) i skretanje struje (upotrebom uzemljenih ugljenih četkica za odvođenje struje dalje od sustava ležaja).