Hệ thống ổ trục là hệ thống vận hành của động cơ nam châm vĩnh cửu. Khi hệ thống ổ trục bị hỏng, ổ trục sẽ gặp phải các sự cố thông thường như hư hỏng sớm và vỡ ra do nhiệt độ tăng. Ổ trục là bộ phận quan trọng trong động cơ nam châm vĩnh cửu. Chúng được liên kết với các bộ phận khác để đảm bảo các yêu cầu về vị trí tương đối của rôto động cơ nam châm vĩnh cửu theo hướng trục và hướng kính.

Khi hệ thống ổ trục bị hỏng, hiện tượng tiền thân thường là tiếng ồn hoặc nhiệt độ tăng. Các hỏng hóc cơ học thông thường thường biểu hiện đầu tiên là tiếng ồn, sau đó nhiệt độ tăng dần, rồi phát triển thành hư hỏng ổ trục động cơ nam châm vĩnh cửu. Hiện tượng cụ thể là tiếng ồn tăng, và thậm chí các vấn đề nghiêm trọng hơn như ổ trục động cơ nam châm vĩnh cửu bị hỏng, trục bị kẹt, cuộn dây bị cháy, v.v. Các lý do chính khiến nhiệt độ tăng và hư hỏng ổ trục động cơ nam châm vĩnh cửu như sau.

1. Các yếu tố lắp ráp và sử dụng.

Ví dụ, trong quá trình lắp ráp, bản thân ổ trục có thể bị ô nhiễm bởi môi trường xấu, tạp chất có thể lẫn vào dầu bôi trơn (hoặc mỡ), ổ trục có thể bị va đập trong quá trình lắp đặt và có thể có lực bất thường tác động trong quá trình lắp đặt ổ trục. Tất cả những điều này có thể gây ra vấn đề cho ổ trục trong thời gian ngắn.

Trong quá trình lưu trữ hoặc sử dụng, nếu động cơ nam châm vĩnh cửu được đặt trong môi trường ẩm ướt hoặc khắc nghiệt hơn, ổ trục động cơ nam châm vĩnh cửu có khả năng bị rỉ sét, gây hư hỏng nghiêm trọng cho hệ thống ổ trục. Trong môi trường này, tốt nhất nên sử dụng ổ trục được bịt kín tốt để tránh những tổn thất không đáng có.

2. Đường kính trục của ổ trục động cơ nam châm vĩnh cửu không khớp đúng cách.

Vòng bi có khe hở ban đầu và khe hở chạy. Sau khi vòng bi được lắp đặt, khi động cơ nam châm vĩnh cửu đang chạy, khe hở của vòng bi động cơ là khe hở chạy. Vòng bi chỉ có thể hoạt động bình thường khi khe hở chạy nằm trong phạm vi bình thường. Trên thực tế, sự khớp nối giữa vòng trong của vòng bi và trục, và sự khớp nối giữa vòng ngoài của vòng bi và khoang ổ trục nắp đầu (hoặc ống lót vòng bi) ảnh hưởng trực tiếp đến khe hở chạy của vòng bi động cơ nam châm vĩnh cửu.

3. Stato và rotor không đồng tâm khiến ổ trục bị căng thẳng.

Khi stato và rôto của động cơ nam châm vĩnh cửu đồng trục, khe hở đường kính trục của ổ trục thường ở trạng thái tương đối đồng đều khi động cơ đang chạy. Nếu stato và rôto không đồng tâm, các đường tâm giữa hai phần này không ở trạng thái trùng nhau mà chỉ ở trạng thái giao nhau. Lấy động cơ nam châm vĩnh cửu nằm ngang làm ví dụ, rôto sẽ không song song với bề mặt đế, khiến ổ trục ở cả hai đầu phải chịu lực bên ngoài có đường kính trục, điều này sẽ khiến ổ trục hoạt động bất thường khi động cơ nam châm vĩnh cửu đang chạy.

4. Bôi trơn tốt là điều kiện tiên quyết cho hoạt động bình thường của vòng bi động cơ nam châm vĩnh cửu.

1)Mối quan hệ phù hợp giữa hiệu ứng mỡ bôi trơn và điều kiện vận hành của động cơ nam châm vĩnh cửu.

Khi lựa chọn mỡ bôi trơn cho động cơ nam châm vĩnh cửu, cần lựa chọn theo môi trường làm việc tiêu chuẩn của động cơ nam châm vĩnh cửu trong điều kiện kỹ thuật của động cơ. Đối với động cơ nam châm vĩnh cửu hoạt động trong môi trường đặc biệt, môi trường làm việc tương đối khắc nghiệt, như môi trường nhiệt độ cao, môi trường nhiệt độ thấp, v.v.

Đối với thời tiết cực lạnh, chất bôi trơn phải có khả năng chịu được nhiệt độ thấp. Ví dụ, sau khi động cơ nam châm vĩnh cửu được lấy ra khỏi kho vào mùa đông, động cơ nam châm vĩnh cửu vận hành bằng tay không thể quay và có tiếng ồn rõ ràng khi bật nguồn. Sau khi xem xét, thấy rằng chất bôi trơn được chọn cho động cơ nam châm vĩnh cửu không đáp ứng được yêu cầu.

Đối với động cơ nam châm vĩnh cửu hoạt động trong môi trường nhiệt độ cao, chẳng hạn như động cơ nam châm vĩnh cửu máy nén khí, đặc biệt là ở khu vực phía Nam có nhiệt độ cao hơn, nhiệt độ hoạt động của hầu hết các động cơ nam châm vĩnh cửu máy nén khí đều trên 40 độ. Có tính đến sự gia tăng nhiệt độ của động cơ nam châm vĩnh cửu, nhiệt độ của ổ trục động cơ nam châm vĩnh cửu sẽ rất cao. Mỡ bôi trơn thông thường sẽ bị phân hủy và hỏng do nhiệt độ quá cao, gây mất dầu bôi trơn ổ trục. Ổ trục động cơ nam châm vĩnh cửu ở trạng thái không được bôi trơn, điều này sẽ khiến ổ trục động cơ nam châm vĩnh cửu nóng lên và bị hỏng trong thời gian rất ngắn. Trong trường hợp nghiêm trọng hơn, cuộn dây sẽ bị cháy do dòng điện lớn và nhiệt độ cao.

2) Nhiệt độ ổ trục động cơ nam châm vĩnh cửu tăng do mỡ bôi trơn quá nhiều.

Theo quan điểm dẫn nhiệt, ổ trục động cơ nam châm vĩnh cửu cũng sẽ sinh nhiệt trong quá trình vận hành, nhiệt sẽ được giải phóng thông qua các bộ phận liên quan. Khi có quá nhiều mỡ bôi trơn, nó sẽ tích tụ trong khoang bên trong của hệ thống ổ trục lăn, điều này sẽ ảnh hưởng đến việc giải phóng năng lượng nhiệt. Đặc biệt đối với ổ trục động cơ nam châm vĩnh cửu có khoang bên trong tương đối lớn, nhiệt sẽ nghiêm trọng hơn.

3) Thiết kế hợp lý các bộ phận của hệ thống ổ trục.

Nhiều nhà sản xuất động cơ nam châm vĩnh cửu đã cải tiến các thiết kế cho các bộ phận hệ thống ổ trục động cơ, bao gồm cải tiến nắp bên trong ổ trục động cơ, nắp bên ngoài ổ trục lăn và tấm chắn dầu để đảm bảo mỡ bôi trơn lưu thông thích hợp trong quá trình ổ trục lăn hoạt động, không chỉ đảm bảo lượng mỡ bôi trơn cần thiết cho ổ trục lăn mà còn tránh được vấn đề về khả năng chịu nhiệt do mỡ bôi trơn quá nhiều.

4) Thường xuyên thay mỡ bôi trơn.

Khi động cơ nam châm vĩnh cửu đang hoạt động, mỡ bôi trơn cần được thay mới theo tần suất sử dụng, đồng thời vệ sinh sạch mỡ cũ và thay bằng mỡ cùng loại.

5. Khe hở không khí giữa stato và rôto của động cơ nam châm vĩnh cửu không đều.

Ảnh hưởng của khe hở không khí giữa stato và rôto của động cơ nam châm vĩnh cửu đến hiệu suất, tiếng ồn rung và nhiệt độ tăng. Khi khe hở không khí giữa stato và rôto của động cơ nam châm vĩnh cửu không đều, đặc điểm trực tiếp nhất sau khi động cơ được cấp nguồn là âm thanh điện từ tần số thấp của động cơ. Hư hỏng ổ trục động cơ xuất phát từ lực kéo từ hướng tâm, khiến ổ trục ở trạng thái lệch tâm khi động cơ nam châm vĩnh cửu đang chạy, khiến ổ trục động cơ nam châm vĩnh cửu nóng lên và bị hư hỏng.

6. Hướng trục của lõi stato và rôto không thẳng hàng.

Trong quá trình sản xuất, do sai số về kích thước định vị của lõi stato hoặc rotor và độ lệch của lõi rotor do xử lý nhiệt trong quá trình sản xuất rotor, lực dọc trục được tạo ra trong quá trình vận hành của động cơ nam châm vĩnh cửu. Vòng bi lăn của động cơ nam châm vĩnh cửu hoạt động bất thường do lực dọc trục.

7. Dòng điện trục.

Nó rất có hại cho động cơ nam châm vĩnh cửu tần số thay đổi, động cơ nam châm vĩnh cửu điện áp thấp công suất cao và động cơ nam châm vĩnh cửu điện áp cao. Lý do hình thành dòng điện trục là tác động của điện áp trục. Để loại bỏ tác hại của dòng điện trục, cần phải giảm hiệu quả điện áp trục từ quá trình thiết kế và sản xuất hoặc ngắt kết nối vòng dòng điện. Nếu không có biện pháp nào được thực hiện, dòng điện trục sẽ gây ra thiệt hại nghiêm trọng cho ổ trục lăn.

Khi không nghiêm trọng, hệ thống ổ trục lăn được đặc trưng bởi tiếng ồn, sau đó tiếng ồn tăng lên; khi dòng điện trục nghiêm trọng, tiếng ồn của hệ thống ổ trục lăn thay đổi tương đối nhanh và sẽ có những vết giống như ván giặt rõ ràng trên các vòng ổ trục trong quá trình kiểm tra tháo rời; một vấn đề lớn đi kèm với dòng điện trục là sự thoái hóa và hỏng hóc của mỡ, điều này sẽ khiến hệ thống ổ trục lăn nóng lên và cháy trong một thời gian tương đối ngắn.

8. Độ nghiêng của khe rotor.

Hầu hết các rôto động cơ nam châm vĩnh cửu đều có rãnh thẳng, nhưng để đáp ứng chỉ số hiệu suất của động cơ nam châm vĩnh cửu, có thể cần phải biến rôto thành rãnh xiên. Khi độ nghiêng rãnh rôto lớn, thành phần kéo từ dọc trục của stato và rôto động cơ nam châm vĩnh cửu sẽ tăng lên, khiến ổ trục lăn phải chịu lực dọc trục bất thường và nóng lên.

9. Điều kiện tản nhiệt kém.

Đối với hầu hết các động cơ nam châm vĩnh cửu nhỏ, nắp cuối có thể không có gờ tản nhiệt, nhưng đối với động cơ nam châm vĩnh cửu cỡ lớn, gờ tản nhiệt trên nắp cuối đặc biệt quan trọng để kiểm soát nhiệt độ của ổ trục lăn. Đối với một số động cơ nam châm vĩnh cửu nhỏ có công suất tăng, khả năng tản nhiệt của nắp cuối được cải thiện để cải thiện thêm nhiệt độ của hệ thống ổ trục lăn.

10. Hệ thống ổ trục lăn điều khiển động cơ nam châm vĩnh cửu đứng.

Nếu độ lệch về kích thước hoặc hướng lắp ráp không chính xác, ổ trục động cơ nam châm vĩnh cửu sẽ không thể hoạt động trong điều kiện làm việc bình thường, điều này chắc chắn sẽ gây ra tiếng ồn và nhiệt độ ổ trục lăn tăng lên.

11. Vòng bi lăn nóng lên trong điều kiện tải tốc độ cao.

Đối với động cơ nam châm vĩnh cửu tốc độ cao có tải trọng lớn, phải lựa chọn ổ trục lăn có độ chính xác tương đối cao để tránh hỏng hóc do ổ trục lăn không đủ độ chính xác.

Nếu kích thước các phần tử lăn của ổ trục lăn không đồng đều, ổ trục lăn sẽ rung và mòn do lực tác động lên từng phần tử lăn không đồng đều khi động cơ nam châm vĩnh cửu chạy dưới tải, khiến các phoi kim loại rơi ra, ảnh hưởng đến hoạt động của ổ trục lăn và làm trầm trọng thêm tình trạng hư hỏng của ổ trục lăn.

Đối với động cơ nam châm vĩnh cửu tốc độ cao, bản thân cấu trúc của động cơ nam châm vĩnh cửu có đường kính trục tương đối nhỏ, khả năng trục bị lệch trong quá trình vận hành tương đối cao. Do đó, đối với động cơ nam châm vĩnh cửu tốc độ cao, thường phải điều chỉnh vật liệu trục.

12. Quá trình tải nóng của vòng bi động cơ nam châm vĩnh cửu lớn không phù hợp.

Đối với động cơ nam châm vĩnh cửu nhỏ, ổ trục lăn chủ yếu được ép nguội, trong khi đối với động cơ nam châm vĩnh cửu vừa và lớn và động cơ nam châm vĩnh cửu điện áp cao, chủ yếu sử dụng phương pháp gia nhiệt ổ trục. Có hai phương pháp gia nhiệt, một là gia nhiệt bằng dầu và phương pháp còn lại là gia nhiệt cảm ứng. Nếu kiểm soát nhiệt độ kém, nhiệt độ quá cao sẽ khiến hiệu suất ổ trục lăn bị hỏng. Sau khi động cơ nam châm vĩnh cửu chạy trong một khoảng thời gian nhất định, sẽ xảy ra vấn đề về tiếng ồn và nhiệt độ tăng.

13. Buồng ổ trục lăn và ống lót ổ trục của nắp đầu bị biến dạng và nứt.

Các vấn đề chủ yếu xảy ra ở các bộ phận rèn của động cơ nam châm vĩnh cửu cỡ vừa và lớn. Vì nắp cuối là bộ phận hình tấm thông thường nên có thể bị biến dạng lớn trong quá trình rèn và sản xuất. Một số động cơ nam châm vĩnh cửu có vết nứt ở khoang ổ trục lăn trong quá trình lưu trữ, gây ra tiếng ồn trong quá trình vận hành động cơ nam châm vĩnh cửu và thậm chí là các vấn đề nghiêm trọng về chất lượng làm sạch lỗ khoan.

Hệ thống ổ trục lăn vẫn còn một số yếu tố không chắc chắn. Phương pháp cải tiến hiệu quả nhất là kết hợp hợp lý các thông số ổ trục lăn với các thông số động cơ nam châm vĩnh cửu. Các quy tắc thiết kế kết hợp dựa trên tải động cơ nam châm vĩnh cửu và các đặc tính vận hành cũng đã tương đối hoàn thiện. Những cải tiến tương đối tinh tế này có thể giảm đáng kể và hiệu quả các vấn đề của hệ thống ổ trục động cơ nam châm vĩnh cửu.

14.Ưu điểm kỹ thuật của An Huy Mingteng

minhteng（https://www.mingtengmotor.com/）sử dụng lý thuyết thiết kế động cơ nam châm vĩnh cửu hiện đại, phần mềm thiết kế chuyên nghiệp và chương trình thiết kế đặc biệt động cơ nam châm vĩnh cửu do chính mình phát triển để mô phỏng và tính toán trường điện từ, trường chất lỏng, trường nhiệt độ, trường ứng suất, v.v. của động cơ nam châm vĩnh cửu, tối ưu hóa cấu trúc mạch từ, cải thiện hiệu suất năng lượng của động cơ nam châm vĩnh cửu và giải quyết những khó khăn trong việc thay thế ổ trục tại chỗ của động cơ nam châm vĩnh cửu lớn và vấn đề khử từ nam châm vĩnh cửu, về cơ bản đảm bảo việc sử dụng động cơ nam châm vĩnh cửu đáng tin cậy.

Trục rèn thường được làm bằng thép hợp kim rèn trục 35CrMo, 42CrMo, 45CrMo. Mỗi lô trục đều được thử nghiệm kéo, thử nghiệm va đập, thử nghiệm độ cứng, v.v. theo yêu cầu của “Điều kiện kỹ thuật cho trục rèn”. Vòng bi có thể được nhập khẩu từ SKF hoặc NSK theo nhu cầu.

Để ngăn chặn dòng điện trục ăn mòn ổ trục, Mingteng áp dụng thiết kế cách điện cho cụm ổ trục đuôi, có thể đạt được hiệu quả của ổ trục cách điện, chi phí thấp hơn nhiều so với ổ trục cách điện, đảm bảo tuổi thọ sử dụng bình thường của ổ trục động cơ nam châm vĩnh cửu.

Tất cả rotor động cơ nam châm vĩnh cửu đồng bộ dẫn động trực tiếp của Mingteng đều có cấu trúc hỗ trợ đặc biệt, việc thay thế ổ trục tại chỗ giống như động cơ nam châm vĩnh cửu không đồng bộ. Việc thay thế và bảo dưỡng ổ trục sau này có thể tiết kiệm chi phí hậu cần, tiết kiệm thời gian bảo dưỡng và đảm bảo tốt hơn độ tin cậy sản xuất của người dùng.

Bản quyền: Bài viết này là bản in lại của số công khai WeChat “Phân tích công nghệ thực tế của động cơ điện”, liên kết gốc:

https://mp.weixin.qq.com/s/77Yk7lfjRWmiiMZwBBTNAQ

Bài viết này không đại diện cho quan điểm của công ty chúng tôi. Nếu bạn có ý kiến ​​hoặc quan điểm khác, vui lòng chỉnh sửa cho chúng tôi!