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Guide des types de roulements isolés électriquement
Roulements isolés électriquement Les roulements isolés sont un type spécial de roulement conçu pour empêcher le courant de traverser le roulement, ce qui peut endommager le roulement et provoquer une défaillance de l'équipement. Dans les équipements électrifiés, le transport ferroviaire, les éoliennes et autres environnements à haute tension, le courant traversant le roulement peut entraîner des risques tels que l'érosion électrique, les dommages causés par l'arc électrique et la décomposition du lubrifiant. Afin de résoudre ce problème, les roulements isolés sont largement utilisés. Cet article présentera plusieurs types majeurs de roulements isolés, leurs avantages et inconvénients, les scénarios d'application et comment choisir les bons roulements isolés électriquement. Les roulements isolés électriquement ont principalement les formes suivantes.
Les roulements isolés à revêtement céramique sont recouverts d'une couche de matériau céramique sur la bague extérieure ou intérieure du roulement pour obtenir un effet isolant. Le revêtement utilise généralement des matériaux céramiques tels que l'oxyde d'aluminium ou la zircone en raison de ses excellentes propriétés d'isolation et de sa résistance à l'usure.
Processus de revêtement:À l'aide de procédés avancés tels que la pulvérisation au plasma, le revêtement en céramique est appliqué uniformément sur la surface extérieure ou intérieure de la bague du roulement. L'épaisseur du revêtement est généralement comprise entre 0.2 mm et 0.4 mm pour garantir une résistance d'isolation et une résistance à l'usure suffisantes.
Caractéristiques de performance:Le revêtement en céramique peut améliorer considérablement les performances d'isolation électrique du roulement et éviter les dommages causés par le courant traversant le roulement. En même temps, le revêtement en céramique présente également une bonne stabilité chimique et des propriétés anti-vieillissement, ce qui peut assurer le fonctionnement stable à long terme du roulement.
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Le revêtement en céramique présente d'excellentes propriétés d'isolation électrique et de résistance à l'usure, ce qui peut augmenter considérablement la durée de vie des roulements.
L'épaisseur du revêtement est contrôlable et peut être ajustée en fonction des besoins spécifiques pour répondre aux différentes exigences d'isolation.
Le processus de revêtement est mature, la qualité est stable et fiable et il convient à la production à grande échelle.
Application
Les roulements isolés à revêtement céramique sont couramment utilisés dans les moteurs et les générateurs, en particulier dans les moteurs de grande puissance. Ces roulements peuvent réduire efficacement les dommages causés aux équipements par les courants d'arbre. Ils sont également largement utilisés dans les locomotives ferroviaires, les éoliennes et d'autres équipements impliquant la transmission de courant électrique.
Défaut
Les revêtements céramiques ont des exigences d'adhérence élevées sur le substrat et doivent assurer une liaison étroite entre le revêtement et le substrat.
Roulements isolés spéciaux avec revêtement PPS
Le PPS (polyphénylène sulfure) est un matériau polymère doté d'excellentes propriétés isolantes. Le revêtement spécial PPS améliore la formule et le processus du matériau PPS pour lui conférer une résistance d'isolation et une tension de claquage plus élevées. Le revêtement spécial PPS peut être appliqué sur la surface de la bague extérieure ou intérieure du roulement pour former une couche isolante dense. Le revêtement spécial PPS présente d'excellentes performances d'isolation et de résistance à l'usure, et peut maintenir des performances d'isolation électrique stables dans des environnements difficiles.
Avantages
Le revêtement PPS présente de bonnes performances d'isolation et une bonne stabilité chimique et peut maintenir des performances d'isolation électrique stables dans des environnements difficiles.
Le processus de revêtement est relativement simple et permet une production à grande échelle facile.
Le coût du revêtement est relativement faible et présente une certaine économie.
Désavantages
La résistance à l'usure du revêtement PPS peut ne pas être aussi bonne que celle du revêtement céramique, et une attention particulière doit être accordée à l'entretien pendant l'utilisation.
Les roulements hybrides en céramique sont des roulements qui utilisent des matériaux céramiques dans la partie de l'élément roulant et de l'acier traditionnel dans les bagues intérieures et extérieures. Ce type de roulement permet d'obtenir une isolation électrique en utilisant des billes en céramique. Le nitrure de silicium est généralement utilisé comme matériau de bille en céramique car il présente les caractéristiques d'une résistance élevée et d'une faible densité. Étant donné que la résistivité de l'élément roulant en céramique est beaucoup plus élevée que celle de l'acier du roulement, il est difficile pour le courant de traverser l'élément roulant, ce qui permet d'obtenir une isolation électrique du roulement.
Avantages
Les roulements hybrides en céramique combinent les avantages des éléments roulants en céramique et des bagues intérieures et extérieures en métal, avec une résistance élevée, une résistance élevée à l'usure et de bonnes propriétés d'isolation électrique.
Convient aux moteurs et autres équipements dans des environnements difficiles tels que la vitesse élevée, la température élevée et l'humidité élevée.
Les éléments roulants sont constitués de matériaux céramiques, qui présentent des coefficients de frottement plus faibles et des performances de vitesse plus élevées.
Désavantages
Le coût des roulements hybrides en céramique est relativement élevé et peut ne pas convenir à tous les scénarios d’application.
La fabrication et le traitement des éléments roulants en céramique sont difficiles et nécessitent des équipements et des processus de haute précision.
Recettes
Les roulements isolés en céramique hybrides sont largement utilisés dans les moteurs à grande vitesse, les moteurs à variateur de fréquence et les machines de précision, en particulier dans les équipements nécessitant une vitesse élevée et un rendement élevé.
Roulements à revêtement isolant intégré
Les roulements isolés avec isolation intégrée sont des roulements avec une couche isolante intégrée dans la bague intérieure ou extérieure, généralement constituée de polymères spéciaux ou de matériaux composites. Cette isolation empêche le courant de traverser le roulement et protège le roulement des effets du courant. La couche isolante intégrée peut maintenir des performances d'isolation stables dans diverses conditions de fonctionnement. De tels roulements peuvent maintenir l'isolation dans des environnements à forte humidité et huileux. La couche isolante est conçue pour résister à des contraintes mécaniques et électriques importantes, prolongeant ainsi la durée de vie du roulement.
Application
Les roulements isolés sont couramment utilisés dans les moteurs de grande puissance, les systèmes d'entraînement à onduleur et les locomotives électriques. Ces roulements sont particulièrement adaptés aux équipements qui doivent fonctionner pendant une longue période dans des environnements difficiles.
Sélection de roulements isolés
Lors du choix de roulements isolés, il est nécessaire de prendre en compte de nombreux facteurs, tels que les caractéristiques actuelles de l'équipement, la vitesse de fonctionnement, la charge, les conditions environnementales et le coût. Les roulements à revêtement céramique conviennent à la plupart des applications motrices, les roulements hybrides en céramique conviennent aux machines de précision à grande vitesse, les roulements isolés PPS conviennent aux équipements légers et à faible charge, et les roulements à billes isolés en céramique et à isolation intégrée constituent des solutions professionnelles pour les équipements hautes performances en environnements extrêmes. En comprenant et en comparant différents types de roulements isolés, les ingénieurs et les concepteurs d'équipements peuvent mieux choisir les roulements appropriés pour prolonger la durée de vie des équipements, améliorer la fiabilité globale et réduire les coûts de maintenance.