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Um guia para rolamentos isolados eletricamente silenciosos
Rolamentos com isolamento silencioso referem-se ao termo geral para rolamentos que podem bloquear a passagem de corrente, possuem propriedades de isolamento e podem girar silenciosamente. Seu desempenho de isolamento geralmente é garantido pela aplicação de uma camada de material isolante no anel externo ou interno do rolamento por meio de um processo especial, ou seus corpos rolantes são feitos de cerâmica. Os nomes e códigos dos rolamentos isolados adotam os códigos internacionais de rolamentos. O código do rolamento isolado do anel externo é vl0241 e o código do rolamento isolado do anel interno é vl2071.
A superfície externa do anel interno ou anel externo é revestida com um material isolante camada de óxido de alumínio, e um acabamento de alta qualidade é obtido através da aplicação de um processo de pulverização de plasma. O revestimento possui alta dureza, resistência ao desgaste e boa condutividade térmica e propriedades de isolamento. O revestimento possui forte adesão ao substrato e boas propriedades de isolamento, o que pode evitar a corrosão elétrica do rolamento pela corrente induzida, evitar que a corrente danifique a graxa, os elementos rolantes e as pistas e aumentar a vida útil do rolamento. No rolamento isolado silencioso, há um revestimento de 100μm-300μm de espessura na superfície do anel externo ou interno, que pode suportar tensões de até 1000V DC-3000V DC.
Um processo especial de pulverização forma um revestimento com espessura uniforme e forte adesão, que pode ser tratado posteriormente para evitar umidade e umidade. Os rolamentos com isolamento silencioso são econômicos e confiáveis do que outros métodos de isolamento, como o isolamento do eixo ou do alojamento. As dimensões e características técnicas básicas dos rolamentos isolados são iguais às dos rolamentos não isolados e são 100% intercambiáveis. Adequado para motores e geradores, especialmente motores de frequência variável.
Outro tipo de rolamento isolado silencioso são os rolamentos de elementos rolantes de cerâmica. Utiliza elementos rolantes cerâmicos (esferas ou rolos) feitos de Si3N4 material; possui excelentes propriedades de isolamento, sua capacitância é basicamente 40pf e seu desempenho de isolamento é melhor que o dos rolamentos revestidos. Em altas temperaturas, sua impedância DC também pode atingir a faixa G ohm, com boas propriedades de isolamento; os elementos rolantes cerâmicos têm excelente resistência ao desgaste e baixos requisitos de lubrificação. É particularmente adequado para operação em alta velocidade, baixo atrito e baixa temperatura; funciona bem em condições de fricção seca; para rolamentos pequenos, os rolamentos isolados com elementos rolantes de cerâmica têm bom desempenho econômico.
Características dos rolamentos eletricamente isolantes
As principais categorias de produtos de rolamentos eletricamente isolados são: rolamentos rígidos de esferas eletricamente isolados, rolamentos de esferas de contato angular eletricamente isolados, rolamentos de rolos cilíndricos eletricamente isolados, híbridos de rolamentos isolados eletricamente com anel interno ou externo e elementos rolantes cerâmicos eletricamente isolados. rolamentos. As características dos rolamentos eletricamente isolantes são:
1. Prevenir a corrosão elétrica
2. Alta resistência (a resistência mínima é de 200M, pode suportar tensão DC de até 3000V)
3. Bom desempenho elétrico (usando selante exclusivo para evitar a penetração de água condensada)
Ao otimizar o projeto do estado de contato entre os corpos rolantes e a pista, menor rugosidade superficial e maior precisão geométrica, o rolamento eletricamente isolado tem um notável efeito silencioso ao funcionar em alta velocidade.
Gaiola de rolamento com isolamento silencioso
1. Gaiola para rolamentos rígidos de esferas
Gaiola estampada, rebitada, guiada por esfera de aço (sem sufixo)
Gaiola de latão cortada à máquina, rebitada, guiada por esfera de aço (sufixo M)
2. Gaiola para rolamentos de rolos cilíndricos isolados
Gaiola PA66 reforçada com fibra de vidro, tipo janela;
Guiado por elemento rolante (sufixo P) Gaiola em latão mecanizado, tipo janela;
Guiada por elemento rolante (sufixo M) Gaiola de latão mecanizada, tipo janela, guiada por anel interno ou externo (sufixo modelo ML).
Temperatura de trabalho
A temperatura permitida dos rolamentos isolantes pode ser limitada pelos seguintes fatores:
1. A estabilidade dimensional dos anéis do rolamento e dos corpos rolantes pode atingir pelo menos 150°C.
2. A temperatura de trabalho das gaiolas de aço ou latão é a mesma dos anéis dos rolamentos e dos corpos rolantes; a temperatura máxima de trabalho das gaiolas PA66 é de 120°C.
3. Lubrificante.
Projeto de rolamento com isolamento silencioso
Tensão de ruptura J20B 500VDC, ambiente de trabalho seco, espessura do revestimento 100 mícrons.
Tensão de ruptura J20A 1000VDC, ambiente de trabalho seco, espessura do revestimento> 300 mícrons, preferencialmente usado quando o diâmetro externo é superior a 500 mm.
Tensão de ruptura J20AB 1000VDC, ambiente de trabalho seco e úmido, espessura do revestimento 100 mícrons.
J20AA (AB)-tensão de ruptura 3000VDC, ambiente de trabalho seco e úmido, espessura do revestimento 200 mícrons.
Tensão de ruptura J20C 3000VDC, ambiente de trabalho seco e úmido, espessura do revestimento 200 mícrons.
Nota: Os modelos mostrados na tabela de tamanhos são designs de isolamento padrão. Quando o sufixo padrão não atender às condições operacionais do cliente, indique claramente o sufixo do rolamento de isolamento selecionado ao fazer um pedido. Para aplicações que exigem pressão mais alta, a Aubearing também pode fornecer rolamentos com anel externo com espessura de camada de isolamento superior a 300 mm.
Número do modelo do rolamento
1. Rolamento rígido de esferas de uma carreira
6208-J20AA (AB)—6236-J20AA (AB)
6308-J20AA (AB)—6336-J20AA (AB)
2. Rolamento de rolos cilíndricos de uma carreira
NU208-J20AA (AB)—NU236-J20AA (AB)
NJ208-J20AA (AB)—NJ236-J20AA (AB)
NU2208-J20AA (AB)—NU2236-J20AA (AB)
NU308-J20AA (AB)—NU33 6-J20AA（AB）
NJ308-J20AA（AB）—NJ336-J20AA（AB）
NU2308-J20AA（AB）—NU2336-J20AA（AB）
NU1008-J20AA（AB）—NU1036-J20AA（AB）
Aplicação de rolamentos isolados em motores
Rolamentos silenciosos eletricamente isolados são amplamente utilizados, cobrindo principalmente motores de tração e rodas de veículos ferroviários, motores CA e CC de sistemas de transmissão de energia, geração de energia eólica e equipamentos relacionados, caixas de engrenagens, redutores, máquinas de engenharia e outras aplicações que exigem requisitos de isolamento para rolamentos. É particularmente digno de nota que 80% dosrolamentos com isolamento silencioso são usados em motores.
Durante a operação do motor, qualquer desequilíbrio nos circuitos magnéticos do estator e do rotor ou na corrente de fase ao redor do eixo gerará fluxo magnético do sistema rotativo. Quando o eixo gira, esses fluxos magnéticos irão gerar uma diferença de potencial em ambas as extremidades do eixo, que é chamada de tensão do eixo. A tensão do eixo pode excitar a corrente circulante no circuito (circuito fechado) formado pelo eixo e pela carcaça através dos mancais em ambas as extremidades. Esta corrente é chamada de corrente de eixo. Além disso, existe uma grande quantidade de magnetismo residual no núcleo do rotor. Para motores de rotor enrolado, se dois ou mais enrolamentos entrarem em curto-circuito com o núcleo do rotor ou com o eixo, a tensão e a corrente do eixo também serão geradas. A magnitude da corrente do rolamento está relacionada a fatores como estrutura do motor, potência do motor, amplitude da tensão de acionamento, tempo de subida do pulso e comprimento do cabo. Quanto maior a potência do motor, maior será a tensão do inversor, mais acentuada será a borda de subida da tensão do inversor, mais curto será o cabo e maior será a corrente transportada.
Para evitar que a corrente do eixo queime o rolamento, medidas eficazes devem ser tomadas para isolar a corrente do eixo. Para motores grandes com assentos de rolamento independentes em ambas as extremidades, uma junta de isolamento feita de material isolante pode ser colocada entre o assento do rolamento e a base metálica. Para motores comuns com rolamentos e carcaças como um só, um rolamento isolante é geralmente usado em uma extremidade (geralmente disposto na extremidade de extensão do eixo não principal). Para ocasiões com requisitos elevados, rolamentos isolantes são instalados em ambas as extremidades.
Sugestões de seleção
O fator chave na seleção do isolamento são as características de corrente e tensão. Se for uma tensão CC ou uma tensão CA de baixa frequência, o efeito de isolamento depende do valor de resistência pura da camada de isolamento; se for uma tensão CA de alta frequência, como em equipamentos que utilizam conversor de frequência, neste momento depende do valor da reatância capacitiva da camada de isolamento.