Fins que tots els motors estiguin dissenyats amb una protecció de coixinets integrada, el personal de manteniment de la planta i els tallers de reparació de motors continuaran substituint els coixinets danyats. Però si el problema dels coixinets d'un motor' es soluciona correctament i s'instal·la una mitigació adequada, només s'ha de fer una vegada.
Millor encara, els tècnics informats poden fer ús de les últimes tècniques de diagnòstic (anàlisi de vibracions, termografia, proves de tensió de l'eix, etc.) per evitar els danys dels coixinets elèctrics des del principi. Per a un motor nou o ja en servei, això és el que s'entén per"pràctiques recomanades."
Les Causes
Falla del coixinetles taxes varien àmpliament, però l'evidència suggereix que una part important d'aquests errors es produeix només entre tres i 12 mesos després de l'inici del sistema. Com que molts dels motors actuals' tenen coixinets segellats per evitar la brutícia i altres contaminants, els danys elèctrics s'han convertit en la causa més comuna de fallada dels coixinets en els motors de CA amb VFD.
Les altes freqüències de commutació dels VFD d'avui' produeixen capacitats paràsites entre l'estator i el rotor d'un motor'. A hores d'ara s'entén àmpliament que una vegada que les tensions de l'eix resultants superen les propietats dielèctriques del greix dels coixinets, es descarreguen al llarg del camí de menor resistència, normalment a través dels coixinets (figura 1).
figura 1.Els voltatges que s'arcen als coixinets dels motors impulsats per VFD creen milers de forats, que provoquen un augment de la fricció i el soroll i el potencial d'un temps d'aturada no planificat i costos a mesura que el greix dels coixinets es deteriora.
Aquestes descàrregues són tan freqüents que creen milions de petits cràters de fusió. En poc temps, tota la paret de la cursa de rodament es pot marcar amb innombrables fosses conegudes com a gelades. També es pot produir un fenomen conegut com a estriat, donant forma a la glaçada en crestes semblants a taulers de rentat a través de la pista de rodament (figura 2). Això provoca soroll, vibració, augment de la fricció i fallada catastròfica del coixinet.
Variacions
Per als entorns on el motor estarà exposat a quantitats excessives de brutícia, pols o altres residus, pot ser necessari protegir les fibres de l'anell' amb una junta tòrica o una cinta en V. També hi ha disponibles aïlladors de coixinets amb anells de terra circumferencials integrats. Tanmateix, per a entorns de treball greu, com ara moltes aplicacions mineres, el muntatge de l'anell de terra de l'eix dins del motor ofereix la millor protecció contra la contaminació (figura 5).
Figura 5.La instal·lació interna de l'anell de terra proporciona
protecció addicional contra la pols, la brutíciai altres contaminants en servei greu
aplicacions.
Utilitzant epoxi conductors o cargols, l'anell es pot muntar directament a un retenedor de coixinets. Un separador mecanitzat addicional mantindrà l'anell allunyat de la cavitat del greix del coixinet. El contacte metall amb metall encara és essencial, de manera que el retenedor del coixinet ha d'estar lliure de cap recobriment o altre material no conductor on tocarà l'anell.
Per a motors muntats horitzontalment o verticalment amb una potència de 100 o menys i coixinets de boles radials d'una sola fila als dos extrems, es pot instal·lar un anell de terra de l'eix a qualsevol dels extrems. Per als motors muntats horitzontalment amb una potència superior a 100 i coixinets de boles radials d'una sola fila en ambdós extrems, la carcassa del coixinet a l'extrem no impulsor ha d'estar aïllada elèctricament per interrompre els corrents circulants. Les opcions per aconseguir aquest aïllament inclouen mànigues aïllades, recobriments no conductors, coixinets de ceràmica o coixinets híbrids. L'anell de terra s'ha d'instal·lar a l'extrem de la unitat.
Per a qualsevol motor en què els coixinets dels dos extrems ja estiguin aïllats, es prefereix l'extrem d'accionament per a la instal·lació d'un anell de connexió a terra per protegir els coixinets en equips connectats com una caixa de canvis, bomba, ventilador o codificador.
Per a qualsevol motor amb coixinets de rodets cilíndrics, Babbitt o de màniga, l'extrem amb aquests coixinets ha d'estar aïllat elèctricament i l'anell de terra s'ha d'instal·lar a l'extrem oposat.