Подшипниковая система является рабочей системой электродвигателя с постоянными магнитами. При выходе из строя подшипника подшипник подвергается распространённым повреждениям, таким как преждевременное повреждение и разрушение из-за повышения температуры. Подшипники являются важными компонентами электродвигателей с постоянными магнитами. Они взаимодействуют с другими компонентами, обеспечивая требуемое относительное положение ротора электродвигателя с постоянными магнитами в осевом и радиальном направлениях.

Выход из строя подшипниковой системы обычно сопровождается шумом или повышением температуры. Обычные механические неисправности обычно сначала проявляются шумом, затем постепенно повышается температура, что приводит к повреждению подшипников электродвигателей с постоянными магнитами. Характерным признаком является повышенный шум, а также более серьёзные проблемы, такие как разрушение подшипников электродвигателей с постоянными магнитами, заедание вала, перегорание обмотки и т. д. Основные причины повышения температуры и повреждения подшипников электродвигателей с постоянными магнитами перечислены ниже.

1.Факторы сборки и использования.

Например, в процессе сборки сам подшипник может быть загрязнён неблагоприятной средой, в смазочное масло (или смазку) могут попасть примеси, подшипник может подвергнуться ударам во время установки, а также могут быть приложены чрезмерные усилия. Всё это может привести к краткосрочным проблемам с подшипником.

Если двигатель с постоянными магнитами хранится или эксплуатируется во влажной или агрессивной среде, подшипник двигателя с постоянными магнитами может заржаветь, что приведет к серьезному повреждению подшипниковой системы. В таких условиях рекомендуется использовать хорошо герметизированные подшипники, чтобы избежать ненужных потерь.

2. Диаметр вала подшипника двигателя с постоянными магнитами не подобран должным образом.

Подшипник имеет начальный и рабочий зазоры. После установки подшипника, при работе электродвигателя с постоянными магнитами, зазор подшипника двигателя является рабочим зазором. Подшипник может нормально работать только при рабочем зазоре в пределах нормы. В действительности, соответствие внутреннего кольца подшипника валу, а также соответствие наружного кольца подшипника торцевой крышке (или втулке подшипника) полости подшипника напрямую влияют на рабочий зазор подшипника электродвигателя с постоянными магнитами.

3. Статор и ротор не концентричны, что приводит к напряжению подшипника.

Если статор и ротор электродвигателя с постоянными магнитами соосны, осевой зазор подшипника, как правило, относительно равномерен во время работы двигателя. Если статор и ротор не концентричны, осевые линии между ними не совпадают, а лишь пересекаются. Например, в горизонтальном электродвигателе с постоянными магнитами ротор не будет параллелен поверхности основания, что приведет к воздействию внешних сил, действующих на подшипники с обоих концов, в направлении осевого диаметра, что приведет к ненормальной работе подшипников во время работы электродвигателя с постоянными магнитами.

4. Хорошая смазка является основным условием нормальной работы подшипников электродвигателей с постоянными магнитами.

1)Соответствующее соотношение между эффектом смазочного материала и условиями работы двигателя с постоянными магнитами.

При выборе смазочного материала для двигателей с постоянными магнитами необходимо учитывать стандартные условия эксплуатации двигателя, указанные в технических условиях. Для двигателей с постоянными магнитами, работающих в особых условиях, условия эксплуатации относительно суровые, например, высокие или низкие температуры и т. д.

В условиях экстремально холодного климата смазочные материалы должны быть устойчивы к низким температурам. Например, после того, как зимой электродвигатель с постоянными магнитами был вывезен со склада, ручной электродвигатель с постоянными магнитами не вращался, а при включении возникал заметный шум. После проверки было установлено, что выбранный для электродвигателя с постоянными магнитами смазочный материал не соответствует требованиям.

Для двигателей с постоянными магнитами, работающих в условиях высоких температур, таких как двигатели с постоянными магнитами воздушных компрессоров, особенно в южном регионе с более высокими температурами, рабочая температура большинства двигателей с постоянными магнитами воздушных компрессоров превышает 40 градусов. Учитывая повышение температуры двигателя с постоянными магнитами, температура подшипника двигателя с постоянными магнитами будет очень высокой. Обычная смазка будет разрушаться и выходить из строя из-за чрезмерной температуры, что приведет к потере смазочного масла подшипника. Подшипник двигателя с постоянными магнитами находится в несмазанном состоянии, что приведет к его нагреву и повреждению за очень короткий промежуток времени. В более серьезных случаях обмотка сгорит из-за большого тока и высокой температуры.

2) Повышение температуры подшипников двигателя с постоянными магнитами, вызванное чрезмерным количеством смазки.

С точки зрения теплопроводности, подшипники двигателей с постоянными магнитами также генерируют тепло во время работы, которое отводится через сопряжённые детали. Избыток смазки приводит к её накоплению во внутренней полости подшипника качения, что влияет на теплоотдачу. Особенно это касается подшипников двигателей с постоянными магнитами, имеющих относительно большие внутренние полости.

3) Рациональная конструкция деталей подшипниковой системы.

Многие производители двигателей с постоянными магнитами усовершенствовали конструкции деталей подшипниковой системы двигателя, включая усовершенствования внутренней крышки подшипника двигателя, внешней крышки подшипника качения и масляной перегородки для обеспечения надлежащей циркуляции смазки во время работы подшипника качения, что не только гарантирует необходимую смазку подшипника качения, но и позволяет избежать проблем с термостойкостью, вызванных чрезмерным заполнением смазкой.

4)Регулярное обновление консистентной смазки.

При работе двигателя с постоянными магнитами смазку следует обновлять в соответствии с частотой использования, а оригинальную смазку следует очищать и заменять смазкой того же типа.

5. Воздушный зазор между статором и ротором двигателя с постоянными магнитами неравномерный.

Влияние воздушного зазора между статором и ротором электродвигателя с постоянными магнитами на эффективность, уровень вибрации, шума и повышение температуры. Неравномерный воздушный зазор между статором и ротором электродвигателя с постоянными магнитами, наиболее заметным после включения двигателя является низкочастотный электромагнитный шум. Повреждение подшипника двигателя происходит из-за радиального магнитного притяжения, которое приводит к его эксцентричности при работе электродвигателя с постоянными магнитами, что приводит к нагреванию и повреждению подшипника.

6. Осевые направления сердечников статора и ротора не совпадают.

В процессе производства, из-за ошибок в позиционировании сердечника статора или ротора, а также деформации сердечника ротора, вызванной термической обработкой в ​​процессе изготовления ротора, при работе электродвигателя с постоянными магнитами возникает осевая сила. Подшипник качения электродвигателя с постоянными магнитами работает ненормально из-за этой осевой силы.

7.Ток вала.

Он крайне вреден для частотно-регулируемых электродвигателей с постоянными магнитами, низковольтных и высоковольтных двигателей с постоянными магнитами высокой мощности. Причиной возникновения тока на валу является воздействие напряжения на валу. Для устранения вреда, вызванного током на валу, необходимо эффективно снизить напряжение на валу на этапе проектирования и производства или разъединить токовый контур. Если не принять меры, ток на валу вызовет разрушительные повреждения подшипника качения.

Если ток на валу незначителен, то система подшипников качения издает шум, который затем усиливается; если ток на валу значителен, то шум системы подшипников качения изменяется относительно быстро, и при осмотре и разборке на кольцах подшипника будут заметны очевидные следы, похожие на стиральную доску; большой проблемой, сопровождающей ток на валу, является ухудшение качества и выход из строя смазки, что приводит к нагреву и сгоранию системы подшипников качения за относительно короткий промежуток времени.

8.Наклон паза ротора.

Большинство роторов двигателей с постоянными магнитами имеют прямые пазы, но для достижения эксплуатационных характеристик двигателя с постоянными магнитами может потребоваться изготовление ротора с косым пазом. При большом наклоне паза ротора увеличивается осевая составляющая магнитного притяжения статора и ротора двигателя с постоянными магнитами, что приводит к чрезмерному осевому усилию на подшипник качения и его нагреву.

9.Плохие условия отвода тепла.

У большинства малогабаритных двигателей с постоянными магнитами торцевая крышка может не иметь теплоотводящих рёбер, но для крупногабаритных двигателей с постоянными магнитами теплоотводящие рёбра на торцевой крышке особенно важны для контроля температуры подшипника качения. Для некоторых малогабаритных двигателей с постоянными магнитами повышенной мощности теплоотвод торцевой крышки улучшен для дальнейшего снижения температуры подшипника качения.

10. Управление системой подшипников качения вертикального двигателя с постоянными магнитами.

Если отклонение размера или направление самой сборки неверное, подшипник двигателя с постоянными магнитами не сможет работать в нормальных рабочих условиях, что неизбежно приведет к шуму подшипника качения и повышению температуры.

11. Подшипники качения нагреваются в условиях высокоскоростной нагрузки.

Для высокоскоростных двигателей с постоянными магнитами и большими нагрузками необходимо выбирать относительно высокоточные подшипники качения, чтобы избежать отказов из-за недостаточной точности подшипников качения.

Если размер тел качения подшипника качения неравномерен, подшипник качения будет вибрировать и изнашиваться из-за неравномерной силы на каждом теле качения при работе двигателя с постоянными магнитами под нагрузкой, что приведет к отрыву металлической стружки, что нарушит работу подшипника качения и усугубит повреждение подшипника качения.

Высокоскоростные двигатели с постоянными магнитами имеют относительно небольшой диаметр вала, и вероятность его прогиба во время работы относительно высока. Поэтому для высокоскоростных двигателей с постоянными магнитами обычно вносятся необходимые коррективы в материал вала.

12.Процесс горячей нагрузки подшипников больших двигателей с постоянными магнитами не подходит.

Для малогабаритных двигателей с постоянными магнитами подшипники качения, как правило, изготавливаются методом холодной штамповки, тогда как для двигателей с постоянными магнитами среднего и большого размера, а также для высоковольтных двигателей с постоянными магнитами подшипники обычно нагреваются. Существует два метода нагрева: нагрев маслом и индукционный нагрев. При плохом контроле температуры чрезмерно высокая температура может привести к выходу подшипников качения из строя. После определённого времени работы двигателя с постоянными магнитами возникают проблемы, связанные с шумом и повышением температуры.

13. Камера подшипника качения и подшипниковая втулка торцевой крышки деформированы и треснули.

Чаще всего проблемы возникают в кованых деталях двигателей с постоянными магнитами среднего и большого размера. Поскольку торцевая крышка обычно имеет пластинчатую форму, она может подвергаться значительной деформации в процессе ковки и производства. У некоторых двигателей с постоянными магнитами во время хранения появляются трещины в камере подшипника качения, что приводит к повышенному шуму при работе двигателя и даже к серьёзным проблемам с качеством очистки отверстий.

В системе подшипников качения всё ещё присутствуют некоторые неопределённые факторы. Наиболее эффективным методом усовершенствования является разумное согласование параметров подшипников качения с параметрами двигателя с постоянными магнитами. Правила проектирования, основанные на нагрузке и рабочих характеристиках двигателя с постоянными магнитами, также относительно полны. Эти относительно небольшие улучшения могут эффективно и значительно снизить проблемы, связанные с системой подшипников двигателей с постоянными магнитами.

14. Технические преимущества Аньхой Минтэн

Минтенг（https://www.mingtengmotor.com/）использует современную теорию проектирования двигателей с постоянными магнитами, профессиональное программное обеспечение для проектирования и собственную специальную программу проектирования двигателей с постоянными магнитами для моделирования и расчета электромагнитного поля, поля жидкости, температурного поля, поля напряжений и т. д. двигателей с постоянными магнитами, оптимизирует структуру магнитной цепи, повышает энергоэффективность двигателей с постоянными магнитами и решает трудности при замене подшипников на месте больших двигателей с постоянными магнитами и проблему размагничивания постоянных магнитов, принципиально обеспечивая надежное использование двигателей с постоянными магнитами.

Поковки валов обычно изготавливаются из легированной стали марок 35CrMo, 42CrMo и 45CrMo. Каждая партия валов подвергается испытаниям на растяжение, ударную вязкость, твердость и т.д. в соответствии с требованиями «Технических условий на кованые валы». Подшипники могут быть импортированы от SKF или NSK.

Чтобы предотвратить коррозию подшипника под воздействием тока вала, компания Mingteng применяет изолирующую конструкцию для подшипникового узла хвостовой части, которая обеспечивает эффект изолирующих подшипников, при этом стоимость значительно ниже, чем у изолирующих подшипников. Это обеспечивает нормальный срок службы подшипников двигателя с постоянными магнитами.

Все роторы синхронных двигателей с постоянными магнитами прямого привода Mingteng имеют специальную опорную конструкцию, а замена подшипников на месте производится так же, как и у асинхронных двигателей с постоянными магнитами. Более поздняя замена подшипников и техническое обслуживание позволяют сократить логистические расходы, сократить время обслуживания и повысить надежность производства.

Авторские права: Эта статья является перепечаткой общедоступного номера WeChat «Анализ практической технологии электродвигателей», оригинальная ссылка:

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

Эта статья не отражает точку зрения нашей компании. Если у вас другое мнение или взгляды, пожалуйста, поправьте нас!