Bis alle Motoren mit eingebautem Lagerschutz ausgestattet sind, werden Anlagenwartungspersonal und Motorreparaturwerkstätten weiterhin beschädigte Lager austauschen. Aber wenn das Lagerproblem eines Motors richtig behoben und eine geeignete Abschwächung installiert ist, muss dies nur einmal durchgeführt werden.
Besser noch, informierte Techniker können mit modernsten Diagnosetechniken (Schwingungsanalyse, Thermografie, Wellenspannungsprüfung etc.) elektrische Lagerschäden von vornherein abwehren. Bei einem neuen oder bereits in Betrieb befindlichen Motor ist dies mit"Best Practices gemeint.&Zitat;
Die Ursachen
Versagen des Kugellagersdie Raten variieren stark, aber es gibt Hinweise darauf, dass ein erheblicher Teil dieser Ausfälle erst drei bis zwölf Monate nach dem Systemstart auftritt. Da viele der heutigen &-Motoren abgedichtete Lager haben, um Schmutz und andere Verunreinigungen fernzuhalten, sind elektrische Schäden die häufigste Ursache für Lagerausfälle bei AC-Motoren mit VFDs.
Die hohen Schaltfrequenzen der heutigen's VFDs erzeugen parasitäre Kapazitäten zwischen einem Motor's Stator und Rotor. Inzwischen ist allgemein bekannt, dass die resultierenden Wellenspannungen, sobald sie die dielektrischen Eigenschaften von Lagerfett überwinden, sich über den Weg des geringsten Widerstands entladen – typischerweise durch die Lager (Abbildung 1).
Abbildung 1.Spannungen durch die Lager von VFD-betriebenen Motoren erzeugen Tausende von Löchern, die erhöhte Reibung und Geräusche verursachen und das Potenzial für kostspielige ungeplante Ausfallzeiten verursachen, wenn sich das Lagerfett verschlechtert.
Diese Entladungen sind so häufig, dass Millionen winziger Fusionskrater entstehen. Schon nach kurzer Zeit kann die gesamte Laufringwand mit unzähligen Vertiefungen, dem sogenannten Frosting, markiert sein. Es kann auch ein Phänomen auftreten, das als Riffelung bekannt ist und die Glasur zu waschbrettartigen Rippen über dem Lagerring formt (Abbildung 2). Dies verursacht Geräusche, Vibrationen, erhöhte Reibung und einen katastrophalen Lagerausfall.
Variationen
In Umgebungen, in denen der Motor übermäßig viel Schmutz, Staub oder anderen Ablagerungen ausgesetzt ist, kann es erforderlich sein, die Fasern des Rings' mit einem O-Ring oder V-Ring zu schützen. Lagerisolatoren mit eingebauten umlaufenden Erdungsringen sind ebenfalls erhältlich. Für Umgebungen mit hoher Beanspruchung wie viele Bergbauanwendungen bietet die Montage des Wellenerdungsrings im Motor jedoch den besten Schutz vor Verschmutzung (Abbildung 5).
Abbildung 5.Die interne Installation des Erdungsrings bietet
zusätzlicher Schutz vor Staub, Schmutzund andere Verunreinigungen bei starker Beanspruchung
Anwendungen.
Mit leitfähigem Epoxid oder Schrauben kann der Ring direkt an einem Lagerhalter montiert werden. Ein zusätzlicher maschinell bearbeiteter Abstandshalter hält den Ring vom Lagerfetthohlraum fern. Der Metall-auf-Metall-Kontakt ist weiterhin wichtig, daher muss der Lagerhalter an den Stellen, an denen er den Ring berührt, frei von Beschichtungen oder anderen nichtleitenden Materialien sein.
Bei horizontal oder vertikal montierten Motoren mit einer Leistung von 100 oder weniger und einreihigen Radialkugellagern an beiden Enden kann an beiden Enden ein Wellenerdungsring installiert werden. Bei horizontal eingebauten Motoren mit einer Leistung von mehr als 100 PS und einreihigen Radialkugellagern an beiden Enden muss das Lagergehäuse auf der Nichtantriebsseite galvanisch getrennt werden, um Kreisströme zu unterbrechen. Optionen, um eine solche Isolierung zu erreichen, umfassen isolierte Hülsen, nichtleitende Beschichtungen, Keramiklager oder Hybridlager. Der Erdungsring sollte auf der Antriebsseite installiert werden.
Bei jedem Motor, bei dem die Lager an beiden Enden bereits isoliert sind, wird die Antriebsseite für die Installation eines Erdungsrings zum Schutz der Lager in angeschlossenen Geräten wie Getriebe, Pumpe, Lüfter oder Encoder bevorzugt.
Bei jedem Motor mit Zylinderrollen-, Babbitt- oder Gleitlagern sollte das Ende mit solchen Lagern elektrisch isoliert und der Erdungsring am gegenüberliegenden Ende installiert werden.