Критерии выбора подшипников для электродвигателей

В конструкции двигателей малых и средних размеров чаще всего используют однорядные шарикоподшипники. Они долговечны в условиях радиальных нагрузок, высокоэффективны, имеют низкое трение и шумовыделение. В электродвигателях с высокой нагрузкой и сравнительно низкой частотой вращения применяют двухрядные шариковые, однорядные роликовые механизмы.

При выборе подшипника для электрического двигателя учитывают следующие факторы:

1.   Требования к энергоэффективности узла. Снижение потерь на двигателе – это важная задача для производителей оборудования. Чтобы повысить эффективность техники, используют подшипники с пониженным сопротивлением качению. Уменьшения механических потерь добиваются за благодаря сепараторам новой конструкции (в том числе пластиковых), совершенствования геометрии всех элементов.

Некоторые изготовители, включая NSK, предлагают подшипники с пониженным энергопотреблением. Сокращение пускового момента достигается за счет применения специальных уплотнений.

На рентабельность эксплуатации двигателя косвенное влияние оказывает частота технического обслуживания подшипников. В большинстве случаев в конструкции электродвигателей используют необслуживаемые механизмы или модели с увеличенным интервалом ТО. На частоту ТО влияет качество смазки, поэтому передовые производители постоянно совершенствуют смазочные составы, адаптируют их под конкретные условия эксплуатации.

2.   Температура эксплуатации. Подшипники стандартных серий рассчитаны на работу при нагреве в среднем до +100 ^оС. Стойкость устройств к повышенной температуре определяют свойства смазки, уплотнителей, вкладышей. Если механизм работает в условиях нагрева (до +700 ^оС), в его конструкции применяют специальные подшипники с металлофторопластовыми деталями, элементами из композитов на основе меди, керамики, наноструктурных материалов. Подшипники, которые эксплуатируются в условиях температурных перепадов, сконструированы таким образом, чтобы успешно компенсировать температурное расширение.

3.   Скорость вращения. В конструкции электродвигателей с высокой скоростью вращения используют преимущественно шариковые подшипники. Многие модели такого типа имеют большое количество мелких тел качения, относятся к прецизионному классу.

Подшипники для работы на высоких оборотах смазываются составами с низкой вязкостью, гладкой и однородной текстурой. Смазки такого типа способствуют эффективному каналообразованию, входящие в их состав загустители с литием, кальцием и кремнием снижают риск вспенивания и расслоения текстуры.

4.  Необходимость электронного контроля. Многие устройства нуждаются в мониторинге направления, частоты и других параметров вращения. Для решения этой задачи применяют современные сенсорные подшипники.

Компания SKF предлагает модели с неподвижным наружным кольцом, которые выполняют функцию датчика обратной связи. Они способны измерять частоту тока в статоре и контролировать скольжение, тем самым обеспечивая работу электродвигателя с максимально эффективным крутящим моментом на любой скорости. Устройства функционируют по принципу Холла, имеют компактные размеры и легко интегрируются в действующую систему.

5.   Уровень загрязнения, влажности, химического воздействия. Обязательный элемент подшипника, защищенного от воздействия пыли и влаги – это качественное стойкое уплотнение. В конструкции механизмов используются уплотнения из фторкаучука, бутадиенакрилонитрильного каучука и других эластичных материалов. Конкретное решение выбирают, оценивая тип и эффективность воздействующих на подшипник негативных факторов. Так, уплотнения типа NBR стойки к воздействию горячей воды, нефтепродуктов, натуральных масел, сохраняют эластичность при температуре до +120 ^оС.

Подшипники, используемые в условиях химической или солевой нагрузки, изготавливают из стали с высокой коррозионной стойкостью. Используют сплавы 95Х18-Ш, 110Х18М-ШД и аналоги.

6.   Необходимость защиты от блуждающих токов. Паразитные токи - частая причина преждевременного повреждения подшипника, особенно в системах с преобразователями частоты. В ряде случаев рентабельно применение подшипников с токоизолированными элементами.

Для улучшения изоляционных характеристик на внутренние поверхности подшипника наносят специальное покрытие, применяют керамические тела качения, элементы из нитрида кремния.

Выбор неподходящего подшипника – одна из основных причин простоя электродвигателей разного назначения и мощности. Если вы хотите избежать поломок, обеспечить высокую эффективность оборудования, доверяйте подбор подшипников профессионалам - обращайтесь к нашим консультантам.