Rolamentos para motores elétricos: finalidade, aplicação e tipos

No século 21, os motores elétricos estão se tornando cada vez mais eficientes, mas os requisitos para eles são mais rigorosos. Quem acompanha o código sabe que é importante levar em consideração a qualidade e a confiabilidade de todos os componentes do motor, principalmente os rolamentos. O design do rolamento afeta muito a confiabilidade do funcionamento do motor, a rapidez com que ele se desgasta e se seu desempenho é alto.

O mancal é uma das principais unidades de qualquer motor elétrico, pois é através dele que o eixo do rotor pressiona a carcaça e transfere as cargas para ela. E somente graças aos rolamentos existe um entreferro permanente uniforme e correto entre o estator e o rotor quando o motor está funcionando sob carga.

Por esta razão, é muito importante escolher os rolamentos certos: eles devem ser do tamanho, tipo e projeto certos para garantir a maior eficiência possível, minimizando as perdas por atrito.

Para um trabalhador inexperiente, pode parecer que se um rolamento falhar, não há nenhum problema sério e nenhum reparo ou manutenção é necessário, já que a falha não é tão crítica. Então, por que gastar dinheiro em reparos?

Em motores de baixa potência, este pode ser o caso. Mas será verdade para qualquer motor que é melhor instalar imediatamente bons rolamentos do tipo mais adequado e, se possível, de qualidade suficiente para suportar todas as cargas de trabalho em condições normais de operação do motor em questão.

Desnecessário dizer sobre motores grandes e potentes, onde mesmo um pequeno defeito no rolamento pode puxar como uma bola de neve, uma série de problemas e mau funcionamento na operação do equipamento conectado. Isso pode levar a interrupções de produção e tempo de inatividade dispendioso de máquinas e equipamentos complexos e caros.

Portanto, é fundamental e necessário que os motores elétricos de alta potência usem rolamentos confiáveis ​​e de alta qualidade, fáceis de instalar e remover, e altamente desejáveis ​​- com monitoramento de condição e fácil manutenção.

Suponha que haja um motor elétrico operando em uma instalação de acionamento acoplado direto. A configuração da transmissão é longitudinal, então a carga radial no mancal e através do mancal na carcaça do motor não é tão grande porque o sistema de acionamento do motor possui suporte próprio.

Mas e se for tomada a decisão de adaptar um determinado motor em um equipamento de acionamento por correia em que uma polia é montada no eixo do motor? Nesse caso, as cargas radiais nos rolamentos aumentarão significativamente e, nessas condições, os rolamentos, que não foram projetados para tal carga, podem falhar facilmente.O sistema não poderá funcionar normalmente e de forma estável.

Nos últimos anos, o campo de desenvolvimento e produção de rolamentos não foi poupado do progresso. O progresso é particularmente perceptível no processamento de precisão de materiais de rolamento e na tecnologia de fabricação de rolamentos, bem como na direção da lubrificação: as pistas de anéis, rolos e esferas têm superfícies melhores hoje, o que leva a uma redução do atrito e, portanto, do ruído e para reduzir as perdas de energia.

Os melhores lubrificantes tornam os rolamentos realmente duráveis ​​e os motores mais confiáveis ​​e resistentes ao desgaste prematuro. Um exemplo notável são os motores de tração dos mais recentes trens elétricos de alta velocidade.

Os trens elétricos de última geração impõem altas exigências inerentes à qualidade e confiabilidade dos motores de tração CA. E os campos mais novos se destacam aqui.

Condições operacionais severas, impacto significativo e cargas radiais na velocidade mais alta do eixo. Os trens circulam em alta velocidade e o serviço é pouco frequente. O fato da alta qualidade dos rolamentos modernos é óbvio.

Os rolamentos, especialmente em motores de alta velocidade, sofrem mais com a erosão elétrica. A razão para esse fenômeno destrutivo é que correntes parasitas passam pelo rolamento. Quanto maior a corrente e maior sua exposição, maior o dano ao mancal.

Às vezes, arcos elétricos causam erosão, resultando em pequenas crateras nas pistas e corpos rolantes, levando à falha prematura do rolamento.

Elementos rolantes de cerâmica nos rolamentos, bem como um revestimento dielétrico aplicado por pulverização de plasma, ajudam a resolver o problema da erosão. Uma resina acrílica de vedação é aplicada à camada de cerâmica. Isso é importante para motores de tração em trens de alta velocidade. A resina protege o rolamento dos efeitos nocivos do vapor e dos detergentes alcalinos usados ​​para lavar as composições.

A relubrificação adequada é um fator importante para prolongar a vida útil de qualquer rolamento. O lubrificante deve penetrar suficientemente nos corpos rolantes.

A dinâmica de fluidos computacional (CFD) e a análise de elementos finitos ajudam a otimizar a distribuição do lubrificante e a manter a resistência do rolamento. Obviamente, isso só ajudará a prolongar a vida útil do conjunto se o rolamento for selecionado corretamente para as condições de carga operacional do motor no qual está instalado.

Normalmente, para otimizar o custo econômico da manutenção dos rolamentos, a manutenção planejada de todos os equipamentos é alinhada com o cronograma de manutenção das demais peças. Para isso, se possível, estendem os intervalos de lubrificação diretamente nos mancais dos motores elétricos, utilizando vedações eficazes e os melhores métodos de sua lubrificação.

Veja também no site: Operação, manutenção e solução de problemas de rolamentos de motores elétricos