O sistema de rolamentos é o sistema operacional do motor de ímã permanente. Quando ocorre uma falha no sistema de rolamentos, o rolamento sofre falhas comuns, como danos prematuros e quebra devido ao aumento da temperatura. Os rolamentos são peças importantes em motores de ímã permanente. Eles são associados a outras peças para garantir os requisitos de posição relativa do rotor do motor de ímã permanente nas direções axial e radial.

Quando o sistema de mancais falha, o fenômeno precursor geralmente é ruído ou aumento de temperatura. Falhas mecânicas comuns geralmente se manifestam inicialmente como ruído, seguido por um aumento gradual da temperatura e, por fim, por danos aos mancais do motor de ímã permanente. O fenômeno específico é o aumento do ruído e problemas ainda mais sérios, como a quebra dos mancais do motor de ímã permanente, travamento do eixo, queima do enrolamento, etc. As principais causas do aumento de temperatura e danos aos mancais do motor de ímã permanente são as seguintes.

1. Fatores de montagem e utilização.

Por exemplo, durante o processo de montagem, o próprio rolamento pode ser contaminado por um ambiente desfavorável, impurezas podem ser misturadas ao óleo lubrificante (ou graxa), o rolamento pode sofrer impactos durante a instalação e forças anormais podem ser aplicadas durante a instalação. Tudo isso pode causar problemas no rolamento a curto prazo.

Durante o armazenamento ou uso, se o motor de ímã permanente for colocado em um ambiente úmido ou agressivo, o rolamento do motor de ímã permanente poderá enferrujar, causando sérios danos ao sistema de rolamentos. Nesse ambiente, é melhor usar rolamentos bem vedados para evitar perdas desnecessárias.

2. O diâmetro do eixo do rolamento do motor magnético permanente não corresponde corretamente.

O rolamento possui folga inicial e folga de giro. Após a instalação do rolamento, quando o motor de ímã permanente estiver em funcionamento, a folga do rolamento do motor será a folga de giro. O rolamento só pode operar normalmente quando a folga de giro estiver dentro da faixa normal. Na realidade, a correspondência entre o anel interno do rolamento e o eixo, e a correspondência entre o anel externo do rolamento e a câmara do rolamento da tampa da extremidade (ou luva do rolamento) afetam diretamente a folga de giro do rolamento do motor de ímã permanente.

3. O estator e o rotor não são concêntricos, causando tensão no rolamento.

Quando o estator e o rotor de um motor de ímã permanente são coaxiais, a folga do diâmetro axial do rolamento geralmente se mantém relativamente uniforme durante o funcionamento do motor. Se o estator e o rotor não forem concêntricos, as linhas centrais entre os dois não estarão em um estado coincidente, mas apenas em um estado de intersecção. Tomando como exemplo um motor de ímã permanente horizontal, o rotor não estará paralelo à superfície da base, fazendo com que os rolamentos em ambas as extremidades sejam submetidos a forças externas do diâmetro axial, o que fará com que os rolamentos operem de forma anormal durante o funcionamento do motor de ímã permanente.

4. Uma boa lubrificação é a condição principal para a operação normal dos rolamentos do motor de ímã permanente.

1)Relação de correspondência entre o efeito da graxa lubrificante e as condições operacionais do motor de ímã permanente.

Ao selecionar a graxa lubrificante para motores de ímã permanente, é necessário selecionar de acordo com o ambiente de trabalho padrão do motor de ímã permanente, considerando as condições técnicas do motor. Para motores de ímã permanente que operam em ambientes especiais, o ambiente de trabalho é relativamente severo, como ambientes de alta temperatura, ambientes de baixa temperatura, etc.

Para climas extremamente frios, os lubrificantes devem ser capazes de resistir a baixas temperaturas. Por exemplo, após o motor de ímã permanente ter sido retirado do depósito no inverno, o motor de ímã permanente operado manualmente não conseguiu girar e houve um ruído evidente ao ser ligado. Após análise, constatou-se que o lubrificante selecionado para o motor de ímã permanente não atendia aos requisitos.

Para motores de ímã permanente operando em ambientes de alta temperatura, como motores de ímã permanente de compressor de ar, especialmente na região sul com temperaturas mais altas, a temperatura de operação da maioria dos motores de ímã permanente de compressor de ar é superior a 40 graus. Considerando o aumento de temperatura do motor de ímã permanente, a temperatura do rolamento do motor de ímã permanente será muito alta. A graxa lubrificante comum se degradará e falhará devido ao excesso de temperatura, causando a perda de óleo lubrificante do rolamento. O rolamento do motor de ímã permanente está em um estado não lubrificado, o que fará com que o rolamento do motor de ímã permanente aqueça e seja danificado em um período muito curto de tempo. Em casos mais graves, o enrolamento queimará devido à alta corrente e à alta temperatura.

2) Aumento de temperatura do mancal do motor de ímã permanente causado por excesso de graxa lubrificante.

Do ponto de vista da condução de calor, os rolamentos de motores de ímã permanente também geram calor durante a operação, e o calor é liberado pelas peças relacionadas. Quando há excesso de graxa lubrificante, ela se acumula na cavidade interna do sistema de rolamentos, o que afeta a liberação de energia térmica. Especialmente para rolamentos de motores de ímã permanente com cavidades internas relativamente grandes, o calor será mais intenso.

3) Projeto razoável das peças do sistema de rolamentos.

Muitos fabricantes de motores de ímã permanente fizeram projetos aprimorados para peças do sistema de rolamento do motor, incluindo melhorias na tampa interna do rolamento do motor, na tampa externa do rolamento e na placa defletora de óleo para garantir a circulação adequada de graxa durante a operação do rolamento, o que não apenas garante a lubrificação necessária do rolamento, mas também evita o problema de resistência ao calor causado pelo enchimento excessivo de graxa.

4) Renovação regular da graxa lubrificante.

Quando o motor de ímã permanente estiver funcionando, a graxa lubrificante deve ser atualizada de acordo com a frequência de uso, e a graxa original deve ser limpa e substituída por graxa do mesmo tipo.

5. O entreferro entre o estator e o rotor do motor de ímã permanente é irregular.

Influência do entreferro entre o estator e o rotor do motor de ímã permanente na eficiência, ruído de vibração e aumento de temperatura. Quando o entreferro entre o estator e o rotor do motor de ímã permanente é irregular, a característica mais direta após a partida do motor é o ruído eletromagnético de baixa frequência. Os danos ao rolamento do motor são causados ​​pela atração magnética radial, que faz com que o rolamento fique em um estado excêntrico quando o motor de ímã permanente está em funcionamento, causando aquecimento e danos ao rolamento do motor de ímã permanente.

6. A direção axial dos núcleos do estator e do rotor não estão alinhados.

Durante o processo de fabricação, devido a erros no tamanho do posicionamento do núcleo do estator ou rotor e à deflexão do núcleo do rotor causada pelo processamento térmico durante o processo de fabricação do rotor, uma força axial é gerada durante a operação do motor de ímã permanente. O rolamento do motor de ímã permanente opera de forma anormal devido à força axial.

7. Corrente do eixo.

É muito prejudicial a motores de ímã permanente de frequência variável, motores de ímã permanente de alta potência e baixa tensão e motores de ímã permanente de alta tensão. A causa da formação de corrente no eixo é o efeito da tensão no eixo. Para eliminar os danos causados ​​pela corrente no eixo, é necessário reduzir efetivamente a tensão no eixo durante o processo de projeto e fabricação ou desconectar o circuito de corrente. Se nenhuma medida for tomada, a corrente no eixo causará danos devastadores ao rolamento.

Quando não é grave, o sistema de rolamento é caracterizado por ruído, e então o ruído aumenta; quando a corrente do eixo é grave, o ruído do sistema de rolamento muda relativamente rápido, e haverá marcas óbvias semelhantes a tábuas de lavar nos anéis do rolamento durante a inspeção de desmontagem; um grande problema acompanhado pela corrente do eixo é a degradação e falha da graxa, o que fará com que o sistema de rolamento aqueça e queime em um período de tempo relativamente curto.

8. Inclinação da ranhura do rotor.

A maioria dos rotores de motores de ímã permanente possui ranhuras retas, mas para atender aos indicadores de desempenho de um motor de ímã permanente, pode ser necessário transformar o rotor em uma ranhura oblíqua. Quando a inclinação da ranhura do rotor é grande, a componente de atração magnética axial do estator e do rotor do motor de ímã permanente aumenta, fazendo com que o rolamento seja submetido a uma força axial anormal e aqueça.

9. Más condições de dissipação de calor.

Para a maioria dos motores de ímã permanente de pequeno porte, a tampa pode não ter nervuras de dissipação de calor, mas para motores de ímã permanente de grande porte, as nervuras de dissipação de calor na tampa são particularmente importantes para controlar a temperatura do mancal. Para alguns motores de ímã permanente de pequeno porte com maior capacidade, a dissipação de calor da tampa é aprimorada para elevar ainda mais a temperatura do sistema de mancal.

10. Controle do sistema de rolamento do motor de ímã permanente vertical.

Se o desvio de tamanho ou a direção do próprio conjunto estiver incorreto, o rolamento do motor de ímã permanente não poderá operar em condições normais de trabalho, o que inevitavelmente causará ruído no rolamento e aumento de temperatura.

11. Os rolamentos aquecem sob condições de carga de alta velocidade.

Para motores de ímã permanente de alta velocidade com cargas pesadas, rolamentos de precisão relativamente alta devem ser selecionados para evitar falhas devido à precisão insuficiente dos rolamentos.

Se o tamanho do elemento rolante do rolamento não for uniforme, o rolamento vibrará e se desgastará devido à força inconsistente em cada elemento rolante quando o motor de ímã permanente estiver funcionando sob carga, fazendo com que lascas de metal caiam, afetando a operação do rolamento e agravando os danos ao rolamento.

Para motores de ímã permanente de alta velocidade, a estrutura do próprio motor de ímã permanente possui um diâmetro de eixo relativamente pequeno, e a probabilidade de deflexão do eixo durante a operação é relativamente alta. Portanto, para motores de ímã permanente de alta velocidade, geralmente são feitos os ajustes necessários no material do eixo.

12. O processo de carregamento a quente de grandes rolamentos de motores de ímã permanente não é adequado.

Para motores de ímã permanente de pequeno porte, os rolamentos são geralmente prensados ​​a frio, enquanto para motores de ímã permanente de médio e grande porte e motores de ímã permanente de alta tensão, o aquecimento dos rolamentos é o mais utilizado. Existem dois métodos de aquecimento: um é o aquecimento a óleo e o outro é o aquecimento por indução. Se o controle de temperatura for inadequado, temperaturas excessivamente altas causarão falhas no desempenho dos rolamentos. Após o motor de ímã permanente funcionar por um determinado período, ocorrerão problemas de ruído e aumento de temperatura.

13. A câmara do rolamento e a luva do rolamento da tampa final estão deformadas e rachadas.

Os problemas ocorrem principalmente nas peças forjadas de motores de ímã permanente de médio e grande porte. Como a tampa da extremidade é uma peça típica em formato de placa, ela pode sofrer grandes deformações durante os processos de forjamento e produção. Alguns motores de ímã permanente apresentam rachaduras na câmara do rolamento durante o armazenamento, causando ruído durante a operação e até mesmo sérios problemas na qualidade da limpeza do furo.

Ainda existem alguns fatores incertos no sistema de rolamentos. O método de melhoria mais eficaz é adequar razoavelmente os parâmetros do rolamento aos parâmetros do motor de ímã permanente. As regras de projeto correspondentes com base na carga do motor de ímã permanente e nas características operacionais também são relativamente completas. Essas melhorias relativamente sutis podem reduzir de forma eficaz e significativa os problemas do sistema de rolamentos do motor de ímã permanente.

14. Vantagens técnicas do Anhui Mingteng

Mingteng（https://www.mingtengmotor.com/）usa a teoria moderna de design de motor de ímã permanente, software de design profissional e programa de design especial de motor de ímã permanente desenvolvido por nós mesmos para simular e calcular o campo eletromagnético, campo de fluido, campo de temperatura, campo de tensão, etc. do motor de ímã permanente, otimizar a estrutura do circuito magnético, melhorar a eficiência energética do motor de ímã permanente e resolver as dificuldades na substituição de rolamentos no local de grandes motores de ímã permanente e o problema de desmagnetização do ímã permanente, garantindo fundamentalmente o uso confiável de motores de ímã permanente.

Os eixos forjados são geralmente feitos de aços-liga 35CrMo, 42CrMo e 45CrMo. Cada lote de eixos é submetido a ensaios de tração, impacto, dureza, etc., de acordo com os requisitos das "Condições Técnicas para Eixos Forjados". Os rolamentos podem ser importados da SKF ou NSK, conforme necessário.

Para evitar que a corrente do eixo corroa o rolamento, a Mingteng adota um projeto de isolamento para o conjunto do rolamento da extremidade traseira, o que pode alcançar o efeito de rolamentos isolantes, com um custo muito menor do que o de rolamentos isolantes. Isso garante a vida útil normal dos rolamentos do motor de ímã permanente.

Todos os rotores de motores de ímã permanente síncronos de acionamento direto e ímã permanente da Mingteng possuem uma estrutura de suporte especial, e a substituição dos rolamentos no local é a mesma dos motores de ímã permanente assíncronos. A substituição e a manutenção posteriores dos rolamentos podem economizar custos de logística, tempo de manutenção e garantir melhor a confiabilidade da produção do usuário.

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