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 thường gặp như hư hỏng sớm và vỡ do nhiệt độ tăng cao. Ổ trục là bộ phận quan trọng trong động cơ nam châm vĩnh cửu. Chúng được kết hợp với các bộ phận khác để đảm bảo yêu cầu về vị trí tương đối của rotor động cơ nam châm vĩnh cửu theo hướng trục và hướng kính.

Khi hệ thống ổ trục bị hỏng, hiện tượng báo hiệu thường là tiếng ồn hoặc nhiệt độ tăng. Các hư hỏng cơ học thông thường thường biểu hiện ban đầu là tiếng ồn, sau đó nhiệt độ tăng dần, và cuối cùng 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. Những nguyên nhân chính gây ra sự tăng nhiệt độ và hư hỏng ổ trục động cơ nam châm vĩnh cửu như sau.

1. Yếu tố lắp ráp và sử dụng.

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

Trong quá trình bảo quản hoặc sử dụng, nếu động cơ nam châm vĩnh cửu được đặt trong môi trường ẩm ướt hoặc khắc nghiệt, ổ trục động cơ nam châm vĩnh cửu có thể bị gỉ 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.

Ổ trục có khe hở ban đầu và khe hở vận hành. Sau khi lắp đặt ổ trục, khi động cơ nam châm vĩnh cửu hoạt động, khe hở của ổ trục động cơ chính là khe hở vận hành. Ổ trục chỉ có thể hoạt động bình thường khi khe hở vận hành nằm trong phạm vi bình thường. Trên thực tế, sự ăn khớp giữa vòng trong của ổ trục và trục, và sự ăn khớp giữa vòng ngoài của ổ trục và khoang ổ trục của nắp đầu (hoặc ống lót ổ trục) ảnh hưởng trực tiếp đến khe hở vận hành của ổ trục 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, đường tâm giữa hai trục không trùng nhau mà chỉ 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 chịu tác động của ngoại lực có đường kính trục, 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 để ổ trục động cơ nam châm vĩnh cửu hoạt động bình thường.

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 phải lựa chọn theo môi trường làm việc tiêu chuẩn của động cơ nam châm vĩnh cửu và 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, chẳng hạn 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, chúng tôi phát hiện ra 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, nhiệt độ vận hành của hầu hết các động cơ nam châm vĩnh cửu máy nén khí đều trên 40 độ. Do nhiệt độ của động cơ nam châm vĩnh cửu tăng cao, nhiệt độ ổ trục của 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 thất thoát dầu bôi trơn ổ trục. Ổ trục của động cơ nam châm vĩnh cửu ở trạng thái không được bôi trơn, khiến ổ trục của động cơ nam châm vĩnh cửu nóng lên và bị hư 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.

Xét về khả năng dẫn nhiệt, ổ trục động cơ nam châm vĩnh cửu cũng sẽ sinh nhiệt trong quá trình vận hành, và nhiệt sẽ được giải phóng thông qua các bộ phận liên quan. Khi mỡ bôi trơn quá nhiều, mỡ sẽ tích tụ trong khoang bên trong của hệ thống ổ trục lăn, 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 càng 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 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 chạy, mỡ bôi trơn cần được thay mới theo tần suất sử dụng và mỡ ban đầu cần được vệ sinh và thay thế 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, độ 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 tiếng ồn điện từ tần số thấp của động cơ. Hư hỏng ổ trục động cơ đến 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 vị trí của lõi stato hoặc rotor và độ võng của lõi rotor do quá trình 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. Ổ trục của động cơ nam châm vĩnh cửu hoạt động bất thường do lực dọc trục.

7. Dòng điện trục.

Dòng điện trục 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. Nguyên nhân hình thành dòng điện trục là do ảnh hưởng của điện áp trục. Để loại bỏ tác hại của dòng điện trục, cần phải giảm điện áp trục ngay từ khâu thiết kế và sản xuất, hoặc ngắt mạch vòng dòng điện. Nếu không có biện pháp khắc phục, dòng điện trục sẽ gây hư hỏng nghiêm trọng cho ổ trục.

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 khoảng thời gian tương đối ngắn.

8. Độ nghiêng của rãnh rôto.

Hầu hết rotor của 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 thiết kế rotor thành rãnh xiên. Khi độ nghiêng rãnh rotor lớn, thành phần từ kéo dọc trục của stato và rotor của động cơ nam châm vĩnh cửu sẽ tăng lên, khiến ổ trục lăn 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 cỡ 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 trong việc kiểm soát nhiệt độ ổ trục lăn. Đối với một số động cơ nam châm vĩnh cửu cỡ nhỏ có công suất lớn hơn, khả năng tản nhiệt của nắp cuối được cải thiện để cải thiện hơn nữa 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 con lăn của ổ trục lăn không đồng đều, ổ trục lăn sẽ rung và mòn do lực tác động lên từng con lăn không đồng đều khi động cơ nam châm vĩnh cửu chạy dưới tải, khiến các mảnh kim loại rơi ra, ảnh hưởng đến hoạt động của ổ trục lăn và làm trầm trọng thêm hư hỏng của ổ trục lăn.

Đối với động cơ nam châm vĩnh cửu tốc độ cao, 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, vật liệu trục thường được điều chỉnh cần thiết.

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, vòng bi 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, phương pháp gia nhiệt vòng bi chủ yếu được sử dụng. Có hai phương pháp gia nhiệt, một là gia nhiệt bằng dầu và hai là gia nhiệt cảm ứng. Nếu kiểm soát nhiệt độ kém, nhiệt độ quá cao sẽ làm giảm hiệu suất của vòng bi lăn. Sau khi động cơ nam châm vĩnh cửu hoạt động trong một thời gian nhất định, các vấn đề về tiếng ồn và nhiệt độ tăng sẽ xảy ra.

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

Các vấn đề này chủ yếu xảy ra ở các bộ phận rèn của động cơ nam châm vĩnh cửu cỡ vừa và lớn. Do nắp đầu cuối thường là chi tiết dạng tấm, nên nó có thể bị biến dạng lớn trong quá trình rèn và sản xuất. Một số động cơ nam châm vĩnh cửu bị nứt ở khoang ổ trục lăn trong quá trình lưu trữ, gây ra tiếng ồn khi 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 chưa chắc chắn. Phương pháp cải tiến hiệu quả nhất là kết hợp hợp lý các thông số ổ trục lăn với các thông số của động cơ nam châm vĩnh cửu. Các quy tắc thiết kế phù hợp dựa trên tải trọng và đặc tính vận hành của động cơ nam châm vĩnh cửu cũng đã tương đối hoàn thiện. Những cải tiến tương đối tinh tế này có thể giảm thiểu 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 một cách đáng tin cậy.

Trục rèn thường được làm bằng thép hợp kim 35CrMo, 42CrMo, 45CrMo. Mỗi lô trục đều được kiểm tra độ bền kéo, kiểm tra va đập, kiểm tra 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 tùy theo nhu cầu.

Để ngăn 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 cách điện của ổ trục, chi phí thấp hơn nhiều so với ổ trục cách điện, đảm bảo tuổi thọ 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 cũng giống như động cơ nam châm vĩnh cửu không đồng bộ. Việc thay thế và bảo trì ổ trục sau này có thể tiết kiệm chi phí hậu cần, tiết kiệm thời gian bảo trì và đảm bảo độ tin cậy sản xuất của người dùng tốt hơn.

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 phản hồi cho chúng tôi!