موتور الکتریکی نوعی ماشین الکتریکی است که جریان الکتریکی را به حرکت چرخشی و مکانیکی تبدیل می کند. اگر برعکس این اتفاق بیفتد، یعنی حرکت مکانیکی به الکتریسیته تبدیل شود، به آن ژنراتور الکتریکی می گویند که دوباره به بلبرینگ نیاز دارد. موتورهای الکتریکی اختراع شده معمولاً دو نوع DC و AC هستند و نوع دیگر جهانی است. شامل هر دو نوع با هم می شود. همه این موتورها تقریباً ساختار یکسانی دارند و همگی دارای: استاتور، روتور، شفت، سیم پیچ، یاتاقان و … هستند. هدف اصلی ما در این مقاله شناخت انواع یاتاقان های مورد استفاده در موتورهای الکتریکی است و سعی می کنیم به معرفی آن ها بپردازیم. تمامی موارد به صورت بسیار مختصر و مفید برای شما عزیزان است پس با ما همراه باشید.

بلبرینگ موتور الکتریکی

موتورهای الکتریکی نقش اساسی در صنعت دارند. کاربرد اصلی موتورهای الکتریکی تبدیل انرژی الکتریکی ابتدا به انرژی مغناطیسی و سپس به انرژی مکانیکی است. در تمامی موتورهای الکتریکی برای جلوگیری از صدای زیاد موتور و کار روان از بلبرینگ موتور الکتریکی استفاده می شود. همانطور که در شکل نشان داده شده است، یک منبع تغذیه متناوب یا مستقیم را به دو یاتاقان متصل می کنیم، سپس با چرخش اولیه به یاتاقان توسط یک نیروی محرکه خارجی. آنها به چرخش ادامه می دهند. برای عملکرد بهتر، اصطکاک بین یاتاقان ها و محور را می توان کاهش داد. جریان در یاتاقان و محور وجود دارد. از طرفی می دانیم که میدان مغناطیسی حول محور حامل جریان داریم و همچنین می دانیم که میدان مغناطیسی و جریان بر یکدیگر تأثیر می گذارند و نیرویی به نام نیروی لورنتس ایجاد می کنند، بنابراین بلبرینگ به چرخش خود ادامه می دهد. .

معرفی انواع بلبرینگ های مورد استفاده در موتورهای الکتریکی:
موضوع اصلی ما اکثر موتورهای مورد استفاده در صنایع بزرگ مانند: برق، نفت، گاز، پتروشیمی و … می باشد.بیشتر موتورهای مورد استفاده در تاسیسات برقی و صنعتی عبارتند از: یاتاقان های نورد یا بلبرینگ و رولبرینگ.

بهترین بلبرینگ موتور الکتریکی

بلبرینگ های هیبریدی یا بلبرینگ های سرامیکی شامل حلقه های فولادی و عناصر نورد ساخته شده از نیترید سیلیکون (Si3N4) است. از آنجایی که نیتریدهای سیلیکون مقاومت بالایی دارند، می توانند عایق های الکتریکی در موتورهای AC و DC باشند. علاوه بر این، این بلبرینگ ها قابلیت سرعت بالاتری را دارند و در مقایسه با نوع فولادی، در اکثر کاربردها عمر کاری طولانی تری دارند. چگالی بلبرینگ های نیترید سیلیکون 40 درصد چگالی فولاد است و چون عناصر نورد آنها وزن کمتری دارند، اینرسی کمتری دارند.

یاتاقان های محافظ یکی از یاتاقان های مورد استفاده در یاتاقان های موتور الکتریکی است:
این یاتاقان ها از ورود هر گونه آلودگی به عناصر نورد در حین نصب در موتور و یا در حین کار جلوگیری می کنند. سپرهای به کار رفته در این قسمت به حفظ روغن کاری و جلوگیری از خروج آن از محفظه کمک می کند. توپ های موجود در یاتاقان ها می توانند به خوبی توسط بسته های گریس روغن کاری شوند و فشارهای بالا را تحمل کنند.

جرقه الکتریکی در بلبرینگ موتور الکتریکی
هنگامی که یک جریان سرگردان (نشتی) در موتور الکتریکی از یاتاقان ها به عنوان مسیری به زمین استفاده می کند، این پدیده باعث آسیب به یاتاقان ها می شود که به عنوان قوس الکتریکی شناخته می شود. علت اصلی خرابی یاتاقان های موتور الکتریکی به دلیل عدم تقارن در مدار مغناطیسی موتور، کابل های بدون پوشش برق و درایور سوئیچ تغییر فرکانس است. هنگامی که جریان الکتریکی عبور می کند یا جرقه ای در داخل یاتاقان ها ایجاد می شود، می تواند سطوح برآمده عرضی یا ناهمواری های موجی را در مسیر بلبرینگ ایجاد کند و همچنین حفره ها و گودال هایی را روی عناصر غلتشی آنها ایجاد کند.

جرقه زدن در یاتاقان یک موتور الکتریکی رنگ ریل ها و عناصر غلتشی را به خاکستری تیره و تیره تغییر می دهد. دمای ناشی از جرقه جریان الکتریکی باعث افزایش دمای یاتاقان ها و در این حالت باعث کاهش عمر سیستم روغن کاری و تیره شدن سریع رنگ گریس می شود. هنگامی که خرابی یاتاقان ها شروع می شود، لرزش زیاد باعث افزایش دما، افزایش سطح صدا و کاهش کارایی روغن یا گریس می شود که همه این موارد باعث تسریع در کاهش عمر کاری یاتاقان ها می شود. پدیده جرقه الکتریکی به دلیل اختلاف پتانسیل بین یاتاقان شفت و محفظه رخ می دهد. حتی یک اختلاف پتانسیل بسیار کوچک می تواند باعث این پدیده شود. برای جلوگیری از جرقه زدن جریان الکتریکی در داخل یاتاقان ها، هم بدنه و هم خود یاتاقان ها باید عایق بندی شوند.

تاثیر بلبرینگ های سرامیکی در موتورهای الکتریکی

این باعث کاهش آسیب در راه اندازی یا توقف یاتاقان موتور الکتریکی و همچنین کاهش موثر اصطکاک در سرعت های بالا می شود. اصطکاک کمتر به معنای عملکرد خنک تر و در نتیجه عمر بیشتر روانکاری است. در نتیجه، بلبرینگ های هیبریدی برای عملکرد با سرعت بالا مناسب هستند. در این یاتاقان ها اگر به دلایلی مقدار روغن یا گریس کافی نباشد، بین فولاد و نیترید سیلیکون تهدیدی برای سایش و لک وجود ندارد. همچنین ضریب اصطکاک بین فولاد و نیترید سیلیکون پایین است. نیترید سیلیکون سختی و مدول الاستیسیته بالاتری نسبت به فولاد دارد. این به معنای افزایش مقاومت در برابر سایش و استحکام و عمر کاری بالا در شرایط بد محیطی است. عناصر نورد نیترید سیلیکون انبساط حرارتی کمتری نسبت به توپ های فولادی هم اندازه دارند. این به معنای عملکرد بهتر در دماهای بالاتر و دقت بیشتر در کنترل پیش بارگذاری است.