Зашто се струја вратила јавља у линијским{0}}моторима којима управљају фреквенцијом

Два основна предуслова за стварање струје су напон и затворено коло. Струја осовине може да се формира само када напон вратила постоји поред затворене проводне путање. Зашто се онда напон вратила појављује у моторима који раде на индустријској фреквенцији снаге? Два механизма корена стварају напон осовине у ротирајућим машинама: наизменични магнетни флукс и акумулација статичког набоја.

Напон вратила индукован наизменичним магнетним флуксом је континуиран и периодичан. У нормалним радним условима, ротор мотора ротира у оквиру симетричног синусоидног наизменичног магнетног поља. Наизменична електромоторна сила (ЕМФ) индукована док ротор сече магнетни флукс генерише уравнотежене наизменичне струје, тако да не постоји асиметрични напон између два краја осовине ротора у идеалним сценаријима. Међутим, неуједначена магнетна релуктантност распоређена по ободу дуж језгра статора ствара неуравнотежен наизменични ЕМФ, који заузврат производи аксијално усмерен напон вратила. Насупрот томе, напон осовине који потиче од статичког наелектрисања је повремен и не-периодичан. Током рада мотора, трење између оптерећења процесног флуида и ротирајућих компоненти ствара статички набој на склопу ротора; континуирана акумулација пуњења накнадно развија напон вратила.

За средње и велике моторе на наизменичну струју, када се проводна затворена петља формира на напону осовине ротора,струја осовинеће се појавити, карактеришући типичну карактеристику ниског напона са великом струјом. Осовина и чауре лежаја су одвојене уљем за подмазивање, са лежајевима мотора ослоњеним на уљни филм. С обзиром на релативно ниску величину напона осовине, изолациони уљни филм углавном остаје нетакнут без квара.

Током{0}}брзине ротације ротора, квалитет мазива испод стандарда или недовољно снабдевање уљем пуца и разбија уљни филм, доводећи осовину и чауру лежаја у директан метални контакт. Затворено коло се тренутно формира на напону вратила, изазивајући квар ниског{2}}напона. Резултирајућа струја вратила тренутно достиже неколико стотина или чак хиљада ампера, што је довољно да изгори рукавац вратила и чауре лежаја.

Статичко наелектрисање које се генерише оперативним трењем се прогресивно акумулира на осовини, непрекидно подижући потенцијал осовине док се пуни. Пражњење се дешава одмах ако ротирајуће вратило дође у контакт са било којом непокретном спољашњом компонентом. Ако осовина остане изолована од-неротирајућих делова, статички набој се наставља све док се не развије претерано висок напон. Када овај напон премаши диелектричну чврстоћу уљног филма лежаја, долази до брзог пражњења и производиструја осовине.

Ова струја циркулише кроз затворену петљу састављену од ротирајућег вратила, унутрашњег прстена лежаја, спољашњег прстена лежаја и кућишта лежаја. Најочигледнији знак квара је сићушна, дубока кружна корозија на површини рукавца и унутрашњег прстена лежаја узрокована електричним лучним пражњењем. Такво удубљење дестабилизује формирање уљног филма и интегритет и уништава прецизно пристајање између вратила и лежаја, чинећи лежај нефункционалним. У тешким случајевима, на додирним површинама осовине и чаура лежаја настају јаки електрични лукови због тешкеструја осовине, озбиљно оштетивши ове компоненте. Ово доводи до прекомерне вибрације мотора и абнормалне буке, што на крају доводи до тога да мотор не може нормално да ради.