베어링 시스템은 영구 자석 모터의 작동 시스템입니다. 베어링 시스템에 고장이 발생하면 베어링은 조기 손상 및 온도 상승으로 인한 파손과 같은 일반적인 고장을 겪게 됩니다. 베어링은 영구 자석 모터의 중요한 부품입니다. 베어링은 다른 부품과 연결되어 영구 자석 모터 회전자의 축 방향 및 반경 방향 상대 위치 요구 사항을 충족합니다.

베어링 시스템 고장의 전조 현상은 일반적으로 소음이나 온도 상승입니다. 일반적인 기계적 고장은 일반적으로 처음에는 소음으로 시작되고, 이후 점차 온도가 상승하여 영구 자석 모터 베어링 손상으로 이어집니다. 구체적인 현상은 소음 증가이며, 영구 자석 모터 베어링 파손, 축 고착, 권선 소손 등 더 심각한 문제가 발생할 수 있습니다. 영구 자석 모터 베어링의 온도 상승 및 손상의 주요 원인은 다음과 같습니다.

1. 조립 및 사용 요소

예를 들어, 조립 과정에서 베어링 자체가 열악한 환경으로 오염되거나, 윤활유(또는 그리스)에 불순물이 섞이거나, 설치 중 베어링에 충격이 가해지거나, 베어링 설치 중 비정상적인 힘이 가해질 수 있습니다. 이러한 모든 요인은 단기적으로 베어링에 문제를 일으킬 수 있습니다.

보관 또는 사용 중, 영구 자석 모터를 습기가 많거나 그보다 더 혹독한 환경에 두면 영구 자석 모터 베어링이 녹슬어 베어링 시스템에 심각한 손상을 초래할 수 있습니다. 이러한 환경에서는 불필요한 손실을 방지하기 위해 밀봉이 잘 된 베어링을 사용하는 것이 가장 좋습니다.

2. 영구자석 모터 베어링의 축 직경이 제대로 일치하지 않습니다.

베어링에는 초기 간극과 운전 간극이 있습니다. 베어링 설치 후 영구 자석 모터가 운전될 때 모터 베어링의 간극은 운전 간극이 됩니다. 베어링은 운전 간극이 정상 범위 내에 있을 때만 정상적으로 작동할 수 있습니다. 실제로 베어링 내륜과 샤프트의 정합, 그리고 베어링 외륜과 엔드 커버(또는 베어링 슬리브) 베어링 챔버의 정합은 영구 자석 모터 베어링의 운전 간극에 직접적인 영향을 미칩니다.

3. 고정자와 회전자가 동심원이 아니므로 베어링에 응력이 가해집니다.

영구 자석 모터의 고정자와 회전자가 동축일 경우, 모터 구동 시 베어링의 축방향 직경 간극은 일반적으로 비교적 균일한 상태를 유지합니다. 고정자와 회전자가 동심원이 아닐 경우, 두 회전자 사이의 중심선은 일치하는 상태가 아니라 교차하는 상태에만 있습니다. 수평 영구 자석 모터를 예로 들면, 회전자가 베이스 표면과 평행하지 않아 양쪽 끝 베어링이 축방향 직경에 작용하는 외력을 받게 되고, 이로 인해 영구 자석 모터 구동 시 베어링이 비정상적으로 작동합니다.

4. 양호한 윤활은 영구자석 모터 베어링의 정상적인 작동을 위한 주요 조건입니다.

1)윤활 그리스 효과와 영구자석 모터의 작동 조건 사이의 일치 관계.

영구 자석 모터용 윤활 그리스를 선택할 때는 모터 기술 조건과 해당 모터의 표준 작동 환경에 맞춰 선택해야 합니다. 특수 환경에서 작동하는 영구 자석 모터의 경우, 고온 환경, 저온 환경 등 비교적 가혹한 작동 환경이 적용됩니다.

극한의 추위에 대비하여 윤활유는 저온을 견뎌야 합니다. 예를 들어, 겨울철 창고에서 영구 자석 모터를 꺼낸 후, 수동식 영구 자석 모터가 회전하지 않았고, 전원을 켰을 때 소음이 심했습니다. 검토 결과, 영구 자석 모터에 선택된 윤활유가 요구 사항을 충족하지 못하는 것으로 확인되었습니다.

고온 환경에서 작동하는 영구자석 모터, 예를 들어 공기 압축기 영구자석 모터의 경우, 특히 기온이 높은 남부 지역에서는 대부분의 공기 압축기 영구자석 모터의 작동 온도가 40도 이상입니다. 영구자석 모터의 온도 상승을 고려하면 영구자석 모터 베어링의 온도도 매우 높아집니다. 일반 윤활 그리스는 과도한 온도로 인해 성능이 저하되고 파손되어 베어링 윤활유가 손실됩니다. 영구자석 모터 베어링은 윤활되지 않은 상태이므로 영구자석 모터 베어링이 가열되어 매우 짧은 시간 안에 손상될 수 있습니다. 더 심각한 경우에는 큰 전류와 고온으로 인해 권선이 소손될 수 있습니다.

2) 과도한 윤활 그리스로 인해 영구자석 모터 베어링 온도가 상승합니다.

열전도 측면에서 볼 때, 영구 자석 모터 베어링은 작동 중에 열을 발생시키고, 이 열은 관련 부품을 통해 방출됩니다. 윤활 그리스가 과다하면 구름 베어링 시스템 내부 공간에 축적되어 열 에너지 방출에 영향을 미칩니다. 특히 내부 공간이 비교적 큰 영구 자석 모터 베어링의 경우, 열 발생이 더욱 심각해집니다.

3) 베어링 시스템 부품의 합리적인 설계.

많은 영구 자석 모터 제조업체는 모터 베어링 시스템 부품에 대한 설계를 개선하였는데, 여기에는 모터 베어링 내부 커버, 롤링 베어링 외부 커버 및 오일 배플 플레이트를 개선하여 롤링 베어링 작동 중 적절한 그리스 순환을 보장하는 것이 포함됩니다. 이를 통해 롤링 베어링의 필요한 윤활이 보장될 뿐만 아니라 과도한 그리스 주입으로 인한 내열성 문제도 방지할 수 있습니다.

4) 윤활 그리스를 정기적으로 교체하세요.

영구자석 모터를 운전할 경우, 윤활 그리스는 사용 빈도에 따라 업데이트해야 하며, 원래 그리스를 청소하고 동일한 종류의 그리스로 교체해야 합니다.

5. 영구자석 모터의 고정자와 회전자 사이의 공극이 고르지 않습니다.

영구 자석 모터의 고정자와 회전자 사이의 공극은 효율, 진동 소음, 그리고 온도 상승에 영향을 미칩니다. 영구 자석 모터의 고정자와 회전자 사이의 공극이 불균일할 경우, 모터 전원 공급 후 가장 직접적인 특징은 저주파 전자기음입니다. 모터 베어링 손상은 방사형 자기장 때문에 발생하는데, 영구 자석 모터가 작동할 때 베어링이 편심 상태가 되어 영구 자석 모터 베어링이 가열되어 손상됩니다.

6. 고정자와 회전자 코어의 축 방향이 일치하지 않습니다.

제조 공정 중 고정자 또는 회전자 코어의 위치 결정 오차와 회전자 제조 공정 중 열처리로 인한 회전자 코어의 처짐으로 인해 영구자석 모터의 구동 시 축력이 발생합니다. 이러한 축력으로 인해 영구자석 모터의 구름 베어링이 비정상적으로 작동합니다.

7.축 전류.

가변 주파수 영구자석 모터, 저전압 고출력 영구자석 모터, 고전압 영구자석 모터에 매우 해롭습니다. 축 전류가 발생하는 이유는 축 전압의 영향 때문입니다. 축 전류로 인한 피해를 없애려면 설계 및 제조 과정에서 축 전압을 효과적으로 낮추거나 전류 루프를 분리해야 합니다. 조치를 취하지 않으면 축 전류가 구름 베어링에 치명적인 손상을 입힐 수 있습니다.

심각하지 않을 경우 롤링 베어링 시스템은 소음이 특징이며, 심각해지면 소음이 증가합니다. 샤프트 전류가 심각할 경우 롤링 베어링 시스템의 소음은 비교적 빠르게 변화하며 분해 검사 시 베어링 링에 세탁판과 같은 자국이 뚜렷하게 남습니다. 샤프트 전류에 수반되는 큰 문제는 그리스의 열화 및 파손으로, 롤링 베어링 시스템이 비교적 짧은 시간 내에 가열되어 타게 됩니다.

8. 로터 슬롯 경사도.

대부분의 영구 자석 모터 로터는 직선 슬롯을 가지고 있지만, 영구 자석 모터의 성능 지표를 충족하기 위해서는 로터를 비스듬한 슬롯으로 만들어야 할 수도 있습니다. 로터 슬롯 경사도가 크면 영구 자석 모터 고정자와 로터의 축 방향 자기장 성분이 증가하여 구름 베어링에 비정상적인 축 방향 힘이 가해지고 발열이 발생합니다.

9. 열 방출 조건이 좋지 않음.

대부분의 소형 영구자석 모터의 경우, 엔드 커버에 방열 리브가 없을 수 있지만, 대형 영구자석 모터의 경우 엔드 커버의 방열 리브가 구름 베어링의 온도 제어에 특히 중요합니다. 용량이 증가한 일부 소형 영구자석 모터의 경우, 엔드 커버의 방열 성능이 개선되어 구름 베어링 시스템의 온도를 더욱 향상시킵니다.

10. 수직 영구자석 모터의 롤링 베어링 시스템 제어.

크기 편차나 조립 방향 자체가 올바르지 않으면 영구자석 모터 베어링은 정상적인 작업 조건에서 작동할 수 없게 되어 필연적으로 롤링 베어링 소음과 온도 상승이 발생하게 됩니다.

11.롤링 베어링은 고속 하중 조건에서 가열됩니다.

무거운 하중을 받는 고속 영구자석 모터의 경우, 롤링 베어링의 정밀도가 부족하여 고장이 발생하는 것을 방지하기 위해 비교적 고정밀의 롤링 베어링을 선택해야 합니다.

롤링 베어링의 롤링 요소 크기가 균일하지 않으면 영구 자석 모터가 부하를 받아 작동할 때 각 롤링 요소에 작용하는 힘이 일정하지 않아 롤링 베어링이 진동하고 마모되고, 금속 조각이 떨어져 롤링 베어링의 작동에 영향을 미치고 롤링 베어링의 손상이 심화됩니다.

고속 영구자석 모터의 경우, 영구자석 모터 자체의 구조상 축 직경이 비교적 작아 운전 중 축 처짐 발생 가능성이 상대적으로 높습니다. 따라서 고속 영구자석 모터의 경우, 축 재질에 필요한 조정이 일반적으로 이루어집니다.

12.대형 영구자석 모터 베어링의 열적하중 공정은 적합하지 않습니다.

소형 영구자석 모터의 경우, 구름 베어링은 대부분 냉간 압착 방식으로 제작되는 반면, 중대형 영구자석 모터와 고전압 영구자석 모터의 경우, 베어링 가열 방식이 주로 사용됩니다. 가열 방식에는 오일 가열 방식과 유도 가열 방식 두 가지가 있습니다. 온도 제어가 제대로 이루어지지 않으면 온도가 과도하게 높아 구름 베어링 성능이 저하될 수 있습니다. 또한, 영구자석 모터가 일정 시간 이상 작동하면 소음 및 온도 상승 문제가 발생할 수 있습니다.

13. 엔드 커버의 롤링 베어링 챔버와 베어링 슬리브가 변형되어 균열이 생겼습니다.

이러한 문제는 주로 중대형 영구자석 모터의 단조 부품에서 발생합니다. 엔드 커버는 일반적인 판형 부품이기 때문에 단조 및 생산 과정에서 큰 변형이 발생할 수 있습니다. 일부 영구자석 모터는 보관 중 구름 베어링 챔버에 균열이 발생하여 작동 중 소음을 발생시키고, 심지어 보어 청소 품질에 심각한 문제를 야기하기도 합니다.

구름 베어링 시스템에는 아직 몇 가지 불확실한 요소들이 있습니다. 가장 효과적인 개선 방법은 구름 베어링 매개변수를 영구 자석 모터 매개변수와 합리적으로 일치시키는 것입니다. 영구 자석 모터 부하 및 작동 특성에 기반한 설계 규칙 또한 비교적 완벽합니다. 이러한 비교적 미세한 개선을 통해 영구 자석 모터 베어링 시스템의 문제점을 효과적이고 현저하게 줄일 수 있습니다.

14. 안후이 밍텅의 기술적 우위

밍텡（https://www.mingtengmotor.com/）현대 영구자석 모터 설계 이론, 전문 설계 소프트웨어 및 자체 개발한 영구자석 모터 특수 설계 프로그램을 사용하여 영구자석 모터의 전자기장, 유체장, 온도장, 응력장 등을 시뮬레이션 및 계산하고, 자기 회로 구조를 최적화하며, 영구자석 모터의 에너지 효율을 향상시키고, 대형 영구자석 모터의 현장 베어링 교체의 어려움과 영구자석 자기소실 문제를 해결하여 영구자석 모터의 안정적인 사용을 근본적으로 보장합니다.

샤프트 단조품은 일반적으로 35CrMo, 42CrMo, 45CrMo 합금강 샤프트 단조품으로 제작됩니다. 각 샤프트 배치는 "단조 샤프트 기술 조건"의 요건에 따라 인장 시험, 충격 시험, 경도 시험 등을 거칩니다. 필요에 따라 SKF 또는 NSK에서 베어링을 수입할 수 있습니다.

Mingteng은 축 전류로 인한 베어링 부식을 방지하기 위해 후단 베어링 어셈블리에 절연 설계를 적용했습니다. 이를 통해 베어링 절연 효과를 얻을 수 있으며, 절연 베어링보다 비용이 훨씬 저렴합니다. 또한 영구 자석 모터 베어링의 정상적인 사용 수명을 보장합니다.

Mingteng의 모든 영구 자석 동기식 직접 구동 영구 자석 모터 로터는 특수 지지 구조를 갖추고 있으며, 베어링의 현장 교체는 비동기 영구 자석 모터와 동일합니다. 이후 베어링 교체 및 유지보수를 통해 물류 비용과 유지보수 시간을 절감하고 사용자의 생산 신뢰성을 더욱 보장할 수 있습니다.

저작권: 본 기사는 WeChat 공개 게시물 "전기 모터 실용 기술 분석"을 재인쇄한 것입니다. 원본 링크:

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

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