Miért fordul elő tengelyáram{0}}frekvenciás működtetésű motorokban?

Az áramtermelés két alapvető feltétele a feszültség és a zárt áramkör. A tengelyáram csak akkor alakulhat ki, ha a tengelyfeszültség zárt vezető út mellett van. Akkor miért jelenik meg a tengelyfeszültség az ipari teljesítményfrekvencián működő motorokban? Két gyökérmechanizmus generál tengelyfeszültséget a forgó gépekben: a váltakozó mágneses fluxus és a statikus töltés felhalmozódása.

A váltakozó mágneses fluxus által indukált tengelyfeszültség folyamatos és periodikus. Normál működési körülmények között a motor forgórésze szimmetrikus szinuszos váltakozó mágneses térben forog. A váltakozó elektromotoros erő (EMF), amely a forgórész mágneses fluxusának megszakítása során indukálódik, kiegyensúlyozott váltakozó áramokat hoz létre, így ideális esetben nem áll fenn aszimmetrikus feszültség a forgórész tengelyének két vége között. Az állórész magja mentén kerület mentén eloszló egyenetlen mágneses reluktancia azonban kiegyensúlyozatlan váltakozó EMF-et hoz létre, ami viszont axiálisan irányított tengelyfeszültséget hoz létre. Ezzel szemben a statikus töltésből származó tengelyfeszültség szakaszos és nem -periodikus. A motor működése során a folyamatfolyadék terhelései és a forgó alkatrészek közötti súrlódás statikus töltést hoz létre a rotor egységen; a folyamatos töltésfelhalmozás ezt követően tengelyfeszültséget fejleszt.

Közepes és nagy váltakozó áramú motorok esetén, ha egy vezetőképes zárt hurok alakul ki a forgórész tengelyfeszültségén,tengelyáramkeletkezik, amely az alacsony feszültség és a nagy áram tipikus jellemzőjét tartalmazza. A tengelyt és a csapágyperselyeket kenőolaj választja el egymástól, a motor csapágyai olajfilmre vannak támasztva. Tekintettel a viszonylag alacsony tengelyfeszültségre, a szigetelő olajfilm általában sértetlen marad, meghibásodás nélkül.

A rotor nagy sebességű-forgása során a nem megfelelő minőségű kenőanyag vagy az elégtelen olajellátás felszakad és lebontja az olajfilmet, így a tengely és a csapágypersely közvetlen fémes érintkezésbe kerül. A tengelyfeszültségen azonnal zárt áramkör alakul ki, ami kis-feszültség leállást vált ki. A keletkező tengelyáram azonnal eléri a több száz vagy akár több ezer ampert, ami elegendő a tengelycsap és a csapágyperselyek kiégetéséhez.

Az üzemi súrlódás által generált statikus töltés fokozatosan felhalmozódik a tengelyen, folyamatosan emelve a tengelypotenciált töltés közben. A kisütés azonnal megtörténik, ha a forgó tengely bármely álló külső alkatrészhez ér. Ha a tengely el van szigetelve a nem -forgó alkatrészektől, a statikus töltés addig halmozódik fel, amíg túl magas feszültség nem fejlődik. Amint ez a feszültség meghaladja a csapágyolajfilm dielektromos szilárdságát, gyors kisülés következik be és keletkeziktengelyáram.

Ez az áram egy zárt hurkon keresztül kering, amely a forgó tengelyből, a csapágy belső gyűrűjéből, a csapágy külső gyűrűjéből és a csapágyházból áll. A meghibásodás legszembetűnőbb jele az elektromos ívkisülés okozta apró, mély körkörös lyukkorrózió a csapfelületen és a csapágy belső gyűrűjén. Az ilyen lyukak destabilizálják az olajfilm képződését és integritását, és tönkreteszik a tengely és a csapágy közötti pontos illeszkedést, ami működésképtelenné teszi a csapágyat. Súlyos esetekben intenzív elektromos ívek képződnek a tengelycsap és a csapágyperselyek érintkezési felületein a nehéz súlyok miatt.tengelyáram, súlyosan károsítja ezeket az alkatrészeket. Ez a motor túlzott rezgéséhez és abnormális zajhoz vezet, ami végső soron a motor nem tud normálisan működni.