Электрические разряды в подшипниках приводных электродвигателей

Продукция и услуги компании ЮВТЕК - это надежная защита оборудования от коррозии, контурных токов, электромагнитного износа подшипников, остаточной намагниченности
Повреждение подшипника контурными токами

Предприятия нефтедобычи и нефтепереработки широко используют в технологических процессах асинхронные электрические двигатели с полупроводниковыми регуляторами частоты, у которых есть неоспоримые преимущества перед двигателями постоянного тока. Тем не менее, применение частотных преобразователей имеет ряд особенностей, связанных с высокой частотой коммутации тиристоров. Прежде всего, это ускоренный износ и электрические разряды в подшипниках, вызываемые высокочастотными контурными токами, которые замыкаются с ротора на землю через подшипники.

Возникновение электрических разрядов в подшипнике обычно происходит в зоне контакта тел качения с внутренним или наружным кольцом. Это приводит к точечным расплавлениям поверхности (так называемым кратерам) в местах прохождения электрического тока и возникновению электрической дуги в смазочной пленке, что оказывают негативное воздействие на смазку, вызывая ее окисление и ускоренное старение.

Для защиты подшипников приводных электродвигателей ответственного оборудования от преждевременного износа и повышенной вибрации, ООО «ЮВТЕК» изготавливает токосъемные заземляющие кольца JUVTEK K27, не требующие технического обслуживания и рассчитанные на весь срок службы двигателя. Их применение позволяет полностью или частично отказаться от дорогостоящих токоизолированных подшипников и существенно увеличить ресурс работы стандартных подшипниковых узлов (до трех-четырех лет).

Кольцо заземляет контурные токи на корпус, токосъем осуществляется при помощи высокопрочного углеродного волокна. Время непрерывной эксплуатации JUVTEK K27 составляет более двухсот тысяч часов. Кольца имеют различные варианты исполнения и легко устанавливаются в условиях производства, в комплекте поставки имеется весь необходимый крепеж.

На электродвигателях мощностью до трехсот киловатт допускается использовать одно заземляющее кольцо, на более мощных агрегатах следует дополнительно устанавливать токоизолированный подшипник с противоположной стороны от привода.

Применение заземляющих колец JUVTEK К27 соответствует требованиям национальных и международных стандартов по защите подшипников электродвигателей: ГОСТ Р 55136-2012/ (IEK/TS 60034-25:2007) «Машины электрические вращающиеся. Часть 25. Руководство по конструкции и характеристикам машин переменного тока, специально предназначенных для питания от преобразователей».

Практикой подтверждено значительное увеличение срока эксплуатации обычных подшипников при использовании заземляющих колец ООО «ЮВТЕК». Изделия успешно применяются на электродвигателях, выпускаемых, в частности, на электромеханических заводах ПАО «НИПТИЭМ» (входит в контур управления АО «Электротехнический концерн «РУСЭЛПРОМ») во Владимире и АО «РЭД» в Челябинске.

Использование преобразователей частоты для управления электроприводом, основанных на принципе широтно-импульсной модуляции (ШИМ) генерируют высокочастотные синфазные напряжения на роторе приводного электродвигателя.

Контурные токи приводят к образованию электроэрозионного износа (питтинг, язвы), выплавлению кратеров, повреждению в виде рифления, а также к ускоренному окислению смазки подшипников под термическим действием электрической дуги. 

Характерные признаки электрической эрозии представляют собой серые, потускневшие участки на поверхности дорожек качения и тел качения подшипника, расплавление материала с образованием кратеров. Повреждения, вызванные электрическими разрядами, обычно сопровождаются повышенным уровнем шума и вибрации при работе подшипников. Повреждения могут возникать в течение нескольких недель или даже дней.

Для предотвращения электроискрового износа допускается применять одни токоизолированные подшипники без заземления ротора электродвигателя, однако при таком варианте могут выйти из строя подшипники приводного оборудования. Применение заземляющих колец JUVTEK К27 приводит к существенной экономии денежных средств на эксплуатацию электродвигателя.

Монтаж заземляющего кольца JUVTEK К27 осуществляется на торцевой щит электродвигателя. Кольца имеют различные варианты установки и легко монтируются в условиях производства: на винты, на кронштейны, на эпоксидный токопроводящий клей, под запрессовку. В комплекте поставляется весь необходимый крепёж.


Галерея