Одной из причин возникновения тока на валу является то, что при производстве двигателя из-за неравномерного магнитосопротивления статора и ротора вдоль осевого направления окружности железного сердечника генерируется магнитный поток, который пересекается с вращающимся валом, вызывая тем самым электродвижущую силу. Поскольку ток или напряжение на валу трудно измерить, при возникновении аварии, связанной с возгоранием подшипника качения, выявляется вред от тока на валу.
Существует две причины возникновения тока на валу: во-первых, магнитное сопротивление магнитной цепи несбалансировано, возникает вращающийся магнитный поток, пересекающийся с вращающимся валом, и когда обмотка ротора замыкается на землю, возникает ток на землю; во-вторых, на вращающемся валу присутствует остаточный магнитный поток, который действует как однополярный генератор.
Для мощных электродвигателей, особенно для двигателей с регулируемой частотой вращения, вероятность возникновения тока на валу выше, а проблема электрической коррозии подшипников также более выражена. Для принципиального решения этой проблемы были разработаны изолированные подшипники и изолированные торцевые крышки.
Условиями для образования осевого тока являются: во-первых, наличие осевого напряжения, и во-вторых, образование замкнутого контура. В двигателе с нормальной конструкцией и условиями эксплуатации разница напряжений между двумя концами вала невелика, и благодаря обработке масляной пленкой или изоляцией подшипников она недостаточна для причинения вреда.
Если в каком-либо звене возникает проблема, напряжение на валу превышает предельное значение, это может привести к нарушению исходной изоляции и образованию кольцевых повреждений на вращающемся валу, внутреннем и внешнем кольцах подшипника, а также в камере подшипника. В результате на поверхности подшипникового узла вращающегося вала и внутреннего кольца подшипника образуются небольшие и глубокие круговые коррозионные пятна или следы от дугового разряда, что достаточно для прогорания шейки и оболочки подшипника.
В соответствии со структурой и принципом работы синхронного генератора, из-за сочетания соединения сердечника статора, соединения листа кремниевой стали статора, неравномерного воздушного зазора между статором и ротором, несовпадения центров валов с центром магнитного поля и т. д., главный вал агрегата неизбежно будет вращаться в неполностью симметричном магнитном поле. Таким образом, на обоих концах вала генерируется переменное напряжение.
Дата публикации: 14 марта 2024 г.