Das Lagersystem ist das Betriebssystem des Permanentmagnetmotors. Bei einem Ausfall des Lagersystems kommt es zu häufigen Ausfällen, wie vorzeitiger Beschädigung und Zerfall aufgrund von Temperaturanstieg. Lager sind wichtige Bestandteile von Permanentmagnetmotoren. Sie sind mit anderen Teilen verbunden, um die relative Position des Permanentmagnetmotorrotors in axialer und radialer Richtung sicherzustellen.

Ein Lagerausfall ist in der Regel durch Geräusche oder Temperaturanstiege gekennzeichnet. Typische mechanische Ausfälle äußern sich zunächst durch Geräusche, die sich dann allmählich in der Temperatur erhöhen und schließlich zu Lagerschäden am Permanentmagnetmotor führen. Das spezifische Phänomen ist erhöhte Geräuschentwicklung und kann schwerwiegendere Probleme wie das Auseinanderfallen des Permanentmagnetmotorlagers, das Feststecken der Welle oder das Durchbrennen der Wicklungen verursachen. Die Hauptgründe für Temperaturanstiege und Lagerschäden an Permanentmagnetmotoren sind folgende:

1. Montage- und Nutzungsfaktoren.

Beispielsweise kann das Lager während der Montage durch ungünstige Umgebungsbedingungen verunreinigt werden, Verunreinigungen können in das Schmieröl (oder Schmierfett) gelangen, Stöße beim Einbau auf das Lager wirken oder ungewöhnliche Kräfte beim Einbau des Lagers wirken. All dies kann kurzfristig zu Problemen mit dem Lager führen.

Wird der Permanentmagnetmotor während der Lagerung oder des Betriebs einer feuchten oder raueren Umgebung ausgesetzt, kann das Lager des Permanentmagnetmotors rosten und das Lagersystem schwer beschädigen. In solchen Umgebungen empfiehlt es sich, gut abgedichtete Lager zu verwenden, um unnötige Verluste zu vermeiden.

2. Der Wellendurchmesser des Permanentmagnetmotorlagers passt nicht richtig.

Das Lager hat ein Anfangsspiel und ein Laufspiel. Nach dem Einbau des Lagers entspricht das Spiel des Motorlagers bei laufendem Permanentmagnetmotor dem Laufspiel. Nur wenn das Laufspiel im Normbereich liegt, kann das Lager normal funktionieren. Tatsächlich wirken sich die Passung zwischen Lagerinnenring und Welle sowie die Passung zwischen Lageraußenring und Lagerkammer des Enddeckels (oder der Lagerhülse) direkt auf das Laufspiel des Permanentmagnetmotorlagers aus.

3. Stator und Rotor sind nicht konzentrisch, wodurch das Lager belastet wird.

Wenn Stator und Rotor eines Permanentmagnetmotors koaxial sind, ist der axiale Durchmesserabstand des Lagers bei laufendem Motor in der Regel relativ gleichmäßig. Sind Stator und Rotor nicht konzentrisch, decken sich die Mittellinien nicht, sondern schneiden sich lediglich. Bei einem horizontalen Permanentmagnetmotor beispielsweise ist der Rotor nicht parallel zur Grundfläche, wodurch die Lager an beiden Enden äußeren Kräften des axialen Durchmessers ausgesetzt sind. Dies führt zu einem anormalen Lagerbetrieb bei laufendem Permanentmagnetmotor.

4. Eine gute Schmierung ist die Grundvoraussetzung für den normalen Betrieb von Permanentmagnetmotorlagern.

1)Die passende Beziehung zwischen der Schmierfettwirkung und den Betriebsbedingungen des Permanentmagnetmotors.

Bei der Auswahl des Schmierfetts für Permanentmagnetmotoren muss die Standardbetriebsumgebung des Permanentmagnetmotors unter den technischen Bedingungen des Motors berücksichtigt werden. Bei Permanentmagnetmotoren, die in speziellen Umgebungen betrieben werden, ist die Arbeitsumgebung relativ rau, z. B. bei hohen oder niedrigen Temperaturen usw.

Bei extrem kaltem Wetter müssen Schmierstoffe niedrigen Temperaturen standhalten. Beispielsweise konnte sich der handbetriebene Permanentmagnetmotor nach der Entnahme im Winter nicht drehen und erzeugte beim Einschalten deutliche Geräusche. Nach einer Überprüfung stellte sich heraus, dass das für den Permanentmagnetmotor ausgewählte Schmiermittel die Anforderungen nicht erfüllte.

Bei Permanentmagnetmotoren, die in Hochtemperaturumgebungen betrieben werden, wie z. B. Luftkompressor-Permanentmagnetmotoren, liegt die Betriebstemperatur der meisten Luftkompressor-Permanentmagnetmotoren, insbesondere in südlichen Regionen mit höheren Temperaturen, über 40 Grad. Unter Berücksichtigung des Temperaturanstiegs des Permanentmagnetmotors ist die Temperatur des Permanentmagnetmotorlagers sehr hoch. Herkömmliches Schmierfett zersetzt sich aufgrund zu hoher Temperaturen und versagt, was zu einem Verlust des Lagerschmieröls führt. Das Permanentmagnetmotorlager ist ungeschmiert, wodurch es sich innerhalb kürzester Zeit erwärmt und beschädigt wird. In schwerwiegenderen Fällen brennt die Wicklung aufgrund von hohem Strom und hoher Temperatur durch.

2) Temperaturanstieg im Permanentmagnetmotorlager durch übermäßiges Schmierfett.

Aus Sicht der Wärmeleitung erzeugen Permanentmagnet-Motorlager im Betrieb ebenfalls Wärme, die über die zugehörigen Teile abgegeben wird. Überschüssiges Schmierfett sammelt sich im inneren Hohlraum des Wälzlagersystems an und beeinträchtigt die Wärmeabgabe. Insbesondere bei Permanentmagnet-Motorlagern mit relativ großen inneren Hohlräumen ist die Wärmeentwicklung stärker.

3) Angemessene Konstruktion der Lagersystemteile.

Viele Hersteller von Permanentmagnetmotoren haben die Konstruktion der Motorlagersystemteile verbessert. Dazu gehören Verbesserungen an der inneren Motorlagerabdeckung, der äußeren Wälzlagerabdeckung und der Ölleitplatte, um eine ordnungsgemäße Fettzirkulation während des Betriebs des Wälzlagers sicherzustellen. Dadurch wird nicht nur die notwendige Schmierung des Wälzlagers gewährleistet, sondern auch das durch übermäßige Fettfüllung verursachte Hitzebeständigkeitsproblem vermieden.

4) Regelmäßige Erneuerung des Schmierfetts.

Bei laufendem Permanentmagnetmotor sollte das Schmierfett entsprechend der Nutzungshäufigkeit erneuert, das Originalfett gereinigt und durch Fett des gleichen Typs ersetzt werden.

5. Der Luftspalt zwischen Stator und Rotor des Permanentmagnetmotors ist ungleichmäßig.

Der Einfluss des Luftspalts zwischen Stator und Rotor eines Permanentmagnetmotors auf Effizienz, Vibrationsgeräusche und Temperaturanstieg. Ist der Luftspalt zwischen Stator und Rotor des Permanentmagnetmotors ungleichmäßig, ist nach dem Einschalten das niederfrequente elektromagnetische Geräusch des Motors das unmittelbarste Anzeichen. Schäden am Motorlager entstehen durch den radialen Magnetzug, der bei laufendem Permanentmagnetmotor zu einer Exzentrizität des Lagers führt, wodurch sich das Permanentmagnetmotorlager erwärmt und beschädigt wird.

6. Die axiale Richtung der Stator- und Rotorkerne ist nicht ausgerichtet.

Während des Herstellungsprozesses entsteht aufgrund von Fehlern in der Positionierungsgröße des Stators oder Rotorkerns und der durch die Wärmebehandlung während des Rotorherstellungsprozesses verursachten Durchbiegung des Rotorkerns während des Betriebs des Permanentmagnetmotors eine Axialkraft. Das Wälzlager des Permanentmagnetmotors arbeitet aufgrund der Axialkraft abnormal.

7.Wellenstrom.

Es ist sehr schädlich für Permanentmagnetmotoren mit variabler Frequenz, Niederspannungs-Hochleistungs-Permanentmagnetmotoren und Hochspannungs-Permanentmagnetmotoren. Der Grund für die Entstehung von Wellenstrom ist die Wirkung der Wellenspannung. Um die Schäden durch Wellenstrom zu vermeiden, ist es notwendig, die Wellenspannung im Konstruktions- und Fertigungsprozess effektiv zu reduzieren oder den Stromkreis zu trennen. Werden keine Maßnahmen ergriffen, verursacht der Wellenstrom verheerende Schäden am Wälzlager.

Wenn es nicht schwerwiegend ist, ist das Wälzlagersystem durch Geräusche gekennzeichnet, und dann nehmen die Geräusche zu. Wenn der Wellenstrom schwerwiegend ist, ändern sich die Geräusche des Wälzlagersystems relativ schnell und es treten bei der Demontageprüfung deutliche waschbrettartige Markierungen auf den Lagerringen auf. Ein großes Problem, das mit dem Wellenstrom einhergeht, ist die Verschlechterung und das Versagen des Schmierfetts, was dazu führt, dass sich das Wälzlagersystem in relativ kurzer Zeit erhitzt und verbrennt.

8. Neigung des Rotorschlitzes.

Die meisten Rotoren von Permanentmagnetmotoren haben gerade Schlitze. Um jedoch die Leistungsanforderungen eines Permanentmagnetmotors zu erfüllen, kann es erforderlich sein, den Rotor mit einem schrägen Schlitz auszustatten. Bei einer starken Neigung des Rotorschlitzes erhöht sich die axiale magnetische Zugkomponente des Stators und Rotors des Permanentmagnetmotors, wodurch das Wälzlager einer übermäßigen Axialkraft ausgesetzt wird und sich erwärmt.

9. Schlechte Wärmeableitungsbedingungen.

Bei den meisten kleinen Permanentmagnetmotoren verfügt der Enddeckel möglicherweise nicht über Wärmeableitungsrippen. Bei großen Permanentmagnetmotoren sind die Wärmeableitungsrippen am Enddeckel jedoch besonders wichtig für die Temperaturregelung des Wälzlagers. Bei einigen kleinen Permanentmagnetmotoren mit erhöhter Leistung wird die Wärmeableitung des Enddeckels verbessert, um die Temperatur des Wälzlagersystems weiter zu senken.

10. Steuerung des Wälzlagersystems eines vertikalen Permanentmagnetmotors.

Wenn die Größenabweichung oder die Richtung der Montage selbst falsch ist, kann das Permanentmagnet-Motorlager unter normalen Betriebsbedingungen nicht funktionieren, was zwangsläufig zu Wälzlagergeräuschen und einem Temperaturanstieg führt.

11. Wälzlager erhitzen sich unter Hochgeschwindigkeitsbelastungsbedingungen.

Bei hochtourigen Permanentmagnetmotoren mit hoher Belastung müssen relativ hochpräzise Wälzlager gewählt werden, um Ausfälle aufgrund ungenügender Wälzlagerpräzision zu vermeiden.

Wenn die Größe der Wälzkörper des Wälzlagers nicht einheitlich ist, vibriert und verschleißt das Wälzlager aufgrund der ungleichmäßigen Krafteinwirkung auf die einzelnen Wälzkörper, wenn der Permanentmagnetmotor unter Last läuft. Dies führt zum Abfallen von Metallspänen, was die Funktion des Wälzlagers beeinträchtigt und den Schaden am Wälzlager verschlimmert.

Bei Hochgeschwindigkeits-Permanentmagnetmotoren weist die Struktur des Permanentmagnetmotors selbst einen relativ kleinen Wellendurchmesser auf, und die Wahrscheinlichkeit einer Wellendurchbiegung während des Betriebs ist relativ hoch. Daher werden bei Hochgeschwindigkeits-Permanentmagnetmotoren üblicherweise notwendige Anpassungen am Wellenmaterial vorgenommen.

12. Das Heißladeverfahren für große Permanentmagnetmotorlager ist nicht geeignet.

Bei kleinen Permanentmagnetmotoren werden Wälzlager meist kaltgepresst, während bei mittleren und großen Permanentmagnetmotoren sowie Hochspannungs-Permanentmagnetmotoren meist Lagererwärmung zum Einsatz kommt. Es gibt zwei Heizmethoden: Ölerwärmung und Induktionserwärmung. Bei unzureichender Temperaturregelung führt eine zu hohe Temperatur zu Leistungseinbußen der Wälzlager. Nach einer gewissen Betriebszeit des Permanentmagnetmotors treten Geräusche und Temperaturanstiege auf.

13. Die Wälzlagerkammer und die Lagerhülse der Endabdeckung sind verformt und gerissen.

Die Probleme treten hauptsächlich an Schmiedeteilen mittlerer und großer Permanentmagnetmotoren auf. Da es sich bei der Endabdeckung um ein typisches plattenförmiges Teil handelt, kann es während des Schmiede- und Produktionsprozesses zu starken Verformungen kommen. Bei manchen Permanentmagnetmotoren bilden sich während der Lagerung Risse in der Wälzlagerkammer, die zu Betriebsgeräuschen und sogar zu gravierenden Problemen bei der Bohrungsreinigung führen können.

Es gibt noch einige Unsicherheiten im Wälzlagersystem. Die effektivste Verbesserungsmethode besteht darin, die Wälzlagerparameter sinnvoll an die Parameter des Permanentmagnetmotors anzupassen. Die entsprechenden Konstruktionsregeln basierend auf der Belastung und den Betriebseigenschaften des Permanentmagnetmotors sind ebenfalls relativ vollständig. Diese relativ feinen Verbesserungen können die Probleme des Permanentmagnetmotorlagersystems effektiv und deutlich reduzieren.

14.Die technischen Vorteile von Anhui Mingteng

Mingteng(https://www.mingtengmotor.com/)verwendet eine moderne Konstruktionstheorie für Permanentmagnetmotoren, professionelle Konstruktionssoftware und ein selbst entwickeltes spezielles Konstruktionsprogramm für Permanentmagnetmotoren, um das elektromagnetische Feld, das Flüssigkeitsfeld, das Temperaturfeld, das Spannungsfeld usw. des Permanentmagnetmotors zu simulieren und zu berechnen, die Struktur des Magnetkreises zu optimieren, die Energieeffizienz des Permanentmagnetmotors zu verbessern und die Schwierigkeiten beim Lageraustausch vor Ort bei großen Permanentmagnetmotoren sowie das Problem der Permanentmagnetentmagnetisierung zu lösen und so grundsätzlich die zuverlässige Verwendung von Permanentmagnetmotoren sicherzustellen.

Wellenschmiedeteile bestehen üblicherweise aus legiertem Stahl 35CrMo, 42CrMo und 45CrMo. Jede Wellencharge wird gemäß den Anforderungen der „Technischen Bedingungen für geschmiedete Wellen“ Zugprüfungen, Schlagprüfungen, Härteprüfungen usw. unterzogen. Lager können bei Bedarf von SKF oder NSK importiert werden.

Um zu verhindern, dass der Wellenstrom das Lager korrodiert, verwendet Mingteng ein Isolierdesign für die Lageranordnung am hinteren Ende. Dadurch wird die Wirkung von Isolierlagern erzielt und die Kosten sind deutlich geringer als bei Isolierlagern. Dies gewährleistet die normale Lebensdauer der Permanentmagnetmotorlager.

Alle Rotoren der Permanentmagnet-Synchron-Direktantriebsmotoren von Mingteng verfügen über eine spezielle Stützstruktur. Der Lagerwechsel vor Ort erfolgt wie bei asynchronen Permanentmagnetmotoren. Ein späterer Lagerwechsel und die Wartung sparen Logistikkosten, Wartungszeit und gewährleisten eine höhere Produktionszuverlässigkeit.

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