กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านเพลาเป็นสาเหตุสำคัญที่ทำลายคุณภาพของมอเตอร์ปรับความถี่ได้และมอเตอร์ขนาดใหญ่มอเตอร์แรงดันสูงและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งเป็นอันตรายอย่างยิ่งต่อระบบแบริ่งของมอเตอร์ มีหลายกรณีที่ระบบแบริ่งเสียหายเนื่องจากมาตรการป้องกันกระแสไฟฟ้าที่เพลาไม่เพียงพอ
ลักษณะของกระแสไฟฟ้าในเพลาคือแรงดันต่ำและกระแสสูง และความเสียหายต่อระบบแบริ่งนั้นยากที่จะป้องกันได้ การเกิดกระแสไฟฟ้าในเพลาเกิดจากแรงดันในเพลาและวงจรปิด การแก้ปัญหากระแสไฟฟ้าในเพลามีสองวิธีคือ การกำจัดแรงดันในเพลาหรือการตัดวงจร
ความไม่สมดุลของวงจรแม่เหล็ก แหล่งจ่ายไฟอินเวอร์เตอร์ การเหนี่ยวนำไฟฟ้าสถิต ประจุไฟฟ้าสถิต และการรบกวนจากแหล่งจ่ายไฟภายนอก ล้วนสามารถก่อให้เกิดแรงดันไฟฟ้าที่เพลาได้ โดยทั่วไปแล้ว แรงดันไฟฟ้าที่เพลาจะมีขนาดเล็ก แต่เมื่อถึงค่าที่กำหนด แรงดันไฟฟ้าจะทะลุผ่านฟิล์มน้ำมันหล่อลื่นของแบริ่งและไหลผ่านวงจรปิดบนพื้นผิวแบริ่ง กระแสไฟฟ้าที่เพลาสูงจะทำให้แบริ่งไหม้เนื่องจากความร้อนในเวลาอันสั้นมาก แบริ่งที่ไหม้จากกระแสไฟฟ้าที่เพลาจะทิ้งร่องรอยคล้ายร่องบนพื้นผิวด้านนอกของวงแหวนด้านในของแบริ่ง
เพื่อแก้ปัญหาการหลีกเลี่ยงกระแสไฟฟ้าในเพลา จำเป็นต้องมีมาตรการที่เหมาะสมในการออกแบบและกระบวนการผลิตมอเตอร์ เช่น การเพิ่มฉนวนที่จำเป็นให้กับฝาครอบด้านท้ายและปลอกแบริ่ง สำหรับผลิตภัณฑ์ขนาดเล็ก สามารถใช้แบริ่งฉนวนได้ และสามารถเพิ่มแปรงถ่านป้องกันการรั่วไหลได้ในระหว่างการใช้งาน จากมุมมองของการใช้งาน การใช้มาตรการตัดการเชื่อมต่อในส่วนประกอบต่างๆ เป็นมาตรการที่ได้ผลครั้งเดียวจบ ในขณะที่การใช้วิธีการเบี่ยงเบนอาจทำให้เกิดปัญหาในการเปลี่ยนอุปกรณ์แปรงถ่าน อย่างน้อยที่สุด ระบบแปรงถ่านควรไม่มีปัญหาในระหว่างรอบการบำรุงรักษามอเตอร์
01
ตลับลูกปืนหุ้มฉนวน
ขนาดและความสามารถในการรับน้ำหนักของตลับลูกปืนฉนวนนั้นเหมือนกับตลับลูกปืนหน้าแปลนทั่วไป ความแตกต่างคือตลับลูกปืนฉนวนสามารถป้องกันการไหลของกระแสไฟฟ้าได้ดีมาก ตลับลูกปืนฉนวนสามารถป้องกันความเสียหายที่เกิดจากการกัดกร่อนทางไฟฟ้าได้ ดังนั้นจึงสามารถใช้ในมอเตอร์เพื่อให้การทำงานมีความน่าเชื่อถือมากกว่าตลับลูกปืนทั่วไป ตลับลูกปืนฉนวนสามารถหลีกเลี่ยงผลกระทบจากการกัดกร่อนทางไฟฟ้าของกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำบนตลับลูกปืนและป้องกันไม่ให้กระแสไฟฟ้าทำลายจาระบี ชิ้นส่วนลูกกลิ้ง และรางวิ่งได้
02
เหตุใดแหล่งจ่ายไฟอินเวอร์เตอร์จึงสร้างแรงดันไฟฟ้าที่เพลา?
เมื่อมอเตอร์ทำงานโดยใช้แหล่งจ่ายไฟอินเวอร์เตอร์ แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟจะมีส่วนประกอบฮาร์มอนิกส์ลำดับสูง ซึ่งก่อให้เกิดการเหนี่ยวนำทางแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างปลายขดลวดสเตเตอร์ ส่วนสายไฟ และเพลาหมุน ส่งผลให้เกิดแรงดันไฟฟ้าที่เพลา
ขดลวดสเตเตอร์ของมอเตอร์อะซิงโครนัสตัวเก็บประจุถูกฝังอยู่ในร่องแกนสเตเตอร์ มีตัวเก็บประจุแบบกระจายอยู่ระหว่างขดลวดสเตเตอร์และระหว่างขดลวดสเตเตอร์กับฐานมอเตอร์ เมื่อตัวแปลงความถี่ทั่วไปทำงานที่ความถี่พาหะสูง แรงดันโหมดร่วมของอินเวอร์เตอร์จะเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ซึ่งจะทำให้เกิดกระแสรั่วไหลจากตัวเรือนมอเตอร์ไปยังขั้วต่อกราวด์ผ่านตัวเก็บประจุแบบกระจายของขดลวดมอเตอร์ กระแสรั่วไหลนี้อาจก่อให้เกิดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าสองประเภท คือ การแผ่รังสีและการนำไฟฟ้า เนื่องจากความไม่สมดุลของวงจรแม่เหล็กของมอเตอร์ การเหนี่ยวนำไฟฟ้าสถิตและแรงดันโหมดร่วมจึงเป็นสาเหตุของแรงดันและกระแสที่เพลา
วันที่เผยแพร่: 13 สิงหาคม 2567