Berynnau Rholio wedi'u hinswleiddio'n drydanol

Amddiffyn rhag difrod dwyn a achosir gan hynt cerrynt trydan

Steyr, Awstria, Mawrth 2015.Mae Bearings rholio wedi'u hinswleiddio'n drydanol yn cynnwys inswleiddio trydanol sydd wedi'i ymgorffori yn y beryn, gan ddarparu amddiffyniad dibynadwy rhag y llwybr cyfredol a'r cyrydiad trydanol. Cymwysiadau nodweddiadol yw moduron trydan, generaduron a pheiriannau trydanol eraill. Mae'r gwneuthurwr o Awstria NKE Austria GmbH yn cynnig Bearings rholio wedi'u hinswleiddio'n drydanol mewn sawl fersiwn. Yn yr erthygl hon, mae Klaus Grissenberger, Peiriannydd Cymhwyso gyda NKE, yn esbonio achosion pasio cerrynt trydanol trwy gyfeiriannau rholio, symptomau difrod a gwrthfesurau, priodweddau a phrosesau cynhyrchu berynnau wedi'u hinswleiddio'n drydanol.

Pêl rhigol dwfn NKE SQ77E yn dwyn gydag inswleiddiad ar y cylch mewnol.

Gall gwahaniaeth mewn potensial trydanol rhwng cylch allanol a mewnol beryn rholio arwain at gerrynt trydan niweidiol sy'n niweidio rasys y beryn yn barhaol ac yn amharu ar ei nodweddion rhedeg. Mae llif cyfredol yn arwain at ollwng trydanol yn y parth cyswllt rhwng yr elfennau rholio a'r cylch mewnol neu allanol. Mae hyn, yn ei dro, yn achosi i'r arwynebau doddi yn lleol. Y canlyniad: pitsio, trosglwyddo deunydd a difrod microstrwythurol lleol trwy straen thermol. Mae o leiaf haen denau iawn o'r arwyneb sydd wedi'i erydu yn cael ei ail-galedu, gan ei gwneud hi'n hynod o galed ac yn dueddol o gracio. Gelwir y broses hon yn cyrydiad trydanol ac yn aml mae'n effeithio ar gyfeiriannau mewn cymwysiadau electromecanyddol, megis generaduron a moduron trydan, ond hefyd peiriannau sy'n cael eu pweru gan moduron trydan, fel pympiau a blychau gêr. Yn ogystal, mae'r gollyngiad trydan yn golygu bod yr iraid yn ddiwerth. Mae'r olew sylfaen a'r ychwanegion sydd yn yr iraid yn ocsideiddio, gan arwain at liw du nodweddiadol yr iraid. Mae heneiddio cyn pryd yn amharu'n barhaol ar allu'r iraid i ffurfio haen sy'n gwahanu rhwng yr arwynebau metel. Mae arwynebau swyddogaethol sydd wedi'u difrodi gan y dwyn a cholli gweithred iro yn arwain at golli ymarferoldeb y dwyn yn gyflym.

Achosion posib pasio cerrynt trydanol yn annymunol trwy gyfeiriannau rholio

Ffig. 1a

Ffig. 1b

Mae'r darn cyfredol wedi arwain at ffurfio craterau / ffliwtiau ar y rasffordd gylch fewnol (Ffig. 1a) ac arwyneb ochrol yr elfennau rholio (Ffig. 1b) o dwyn rholer silindrog.

Mae'r prif resymau dros y gollyngiad cyfredol yn hysbys. Mae anghymesureddau yn fflwcs magnetig peiriant trydanol yn arwain at foltedd amledd isel rhwng y siafft a'r tai, sy'n arwain at lif cerrynt trwy'r Bearings rholio. Gall darn o'r cerrynt hwn hefyd ddeillio o ddefnyddio ceblau trydan anghymesur di-dor os yw cysylltiad daear y peiriant yn aneffeithiol. Achos arall yw'r defnydd o drawsnewidwyr amledd: Mae egwyddor weithredol llawer o drawsnewidwyr amledd yn seiliedig ar fodiwleiddio lled pwls (PWM) ac mae'n cynhyrchu foltedd modd cyffredin amledd uchel, sydd hefyd yn arwain at hynt cerrynt trwy'r Bearings rholio. Yn olaf, mae gwefru electrostatig y siafft a'r tai ac yna eu gollwng trwy'r berynnau rholio hefyd yn achos posibl.

Symptomau difrod a gwrthfesurau posibl

Ymhlith yr arwyddion nodweddiadol o gyrydiad trydanol mae traciau llwyd, llychwino yn y rasffyrdd ac ar arwynebau'r elfennau treigl. Mae craterau toddi (Ffigys. 1a ac 1b) neu fflutio hefyd yn weladwy, yn bennaf ar arwynebau'r rasffordd. Mae difrod oherwydd gollyngiad cyfredol fel arfer yn amlygu ei hun mewn mwy o sŵn rhedeg.

Er mwyn atal difrod o'r math hwn, fe'ch cynghorir i inswleiddio'r sedd dwyn yn y tŷ neu ar y siafft. Fodd bynnag, mae hyn yn golygu mesurau dylunio ychwanegol o'r rhannau cyfagos. Datrysiad syml, darbodus yn yr achos hwn yw defnyddio Bearings rholio wedi'u hinswleiddio'n drydanol o NKE. Gan fod dimensiynau allweddol a data perfformiad y berynnau wedi'u hinswleiddio yn union yr un fath â rhai'r modelau heb eu hinswleiddio cyfatebol, nid oes angen unrhyw newidiadau i'r dyluniad cyffredinol.

Berynnau wedi'u hinswleiddio'n drydanol - priodweddau a chymhwysiad

Mae Bearings wedi'u hinswleiddio'n drydanol o NKE, sydd wedi'u dynodi gyda'r ôl-ddodiad SQ77, yn cael haen inswleiddio cerameg ocsid. Rhoddir trosolwg o amrywiadau dylunio amrywiol yr haen inswleiddio yn y tabl. Mae Bearings rholio wedi'u hinswleiddio'n drydanol o NKE yn cynnig yr un dimensiynau allanol a nodweddion technegol yn union â'r mathau heb eu hinswleiddio cyfatebol.

Manteision pwysicaf y berynnau hyn yw dibynadwyedd gweithredu uwch, sy'n cael ei sicrhau gan yr amddiffyniad gorau posibl rhag cyrydiad trydanol. Mae Bearings wedi'u hinswleiddio'n drydanol yn rhatach nag, er enghraifft, rhoi deunydd inswleiddio ar orchuddion neu siafftiau. Maent yn gyfnewidiol â Bearings confensiynol oherwydd bod ganddynt yr un dimensiynau allweddol a nodweddion technegol. Maent hefyd yn cynnig llai o risg o ddifrod ac felly hefyd oes weithredol hirach na Bearings confensiynol pan gânt eu defnyddio mewn peiriannau trydanol. Pan fydd Bearings wedi'u hinswleiddio'n drydanol yn cael eu trin yn iawn, nid oes unrhyw risg o ddifrod i'r cotio.

Mae'r prif ystod o gyfeiriannau wedi'u hinswleiddio'n drydanol yn cynnwys Bearings rholer silindrog a Bearings pêl groove dwfn, ond gall pob math arall o gyfeiriadau hefyd gael eu hynysu yn drydanol. Mae'r ardaloedd cais yn cynnwys moduron tyniant cerbydau rheilffordd, moduron trydan a generaduron, yn enwedig ar y cyd â thrawsnewidwyr amledd newid cyflym.

Proses gynhyrchu ac egwyddor weithredol berynnau rholio wedi'u hinswleiddio'n drydanol

Ar gyfer berynnau wedi'u hinswleiddio'n drydanol o NKE, rhoddir yr haen inswleiddio i'r cylch allanol (SQ77 neu SQ77C - Ffig. 2a) neu'r cylch mewnol (SQ77E neu SQ77H - Ffig. 2b) trwy chwistrellu plasma, technoleg ffilm denau. Wrth chwistrellu plasma, crëir arc trydan rhwng dau electrod â chyflenwad nwy addas. Mae'r jet plasma yn gweithredu fel cyfrwng cludo ar gyfer cymhwyso'r powdr alwminiwm ocsid (Al2O3) naill ai i'r cylch allanol neu fewnol ar gyflymder uchel. Er mwyn cael yr amddiffyniad gorau posibl mae'r haen ocsid hefyd yn gorchuddio wynebau ochr y cylchoedd wedi'u chwistrellu. Yn y cam proses nesaf, yna caiff yr haen ei selio i atal unrhyw dreiddiad gan leithder.

Ffig. 2a Ffig. 2b

Ffigys. 2a a 2b: Ar gyfer berynnau wedi'u hinswleiddio'n drydanol o NKE, rhoddir yr haen inswleiddio i'r cylch allanol (SQ77 neu SQ77C - Ffig. 2a) neu'r cylch mewnol (SQ77E neu SQ77H - Ffig. 2b) trwy chwistrellu plasma, tenau- technoleg ffilm.

Mae effaith gorfforol yr haen inswleiddio yn dibynnu ar amlder y foltedd sy'n achosi'r ceryntau niweidiol yn y berynnau. Yn achos foltedd DC, mae gan y dwyn wedi'i inswleiddio wrthwynebiad Ohmig. Po uchaf yw'r gwrthiant hwn, yr isaf yw'r cerrynt trydanol. Mae gwerth gwrthiant y berynnau wedi'u hinswleiddio yn fwy na 50 MΩ, ac felly'n cyfyngu'r cerrynt trydanol i lefel na all achosi niwed i'r beryn.

Yn achos foltedd AC mae natur capacitive y dwyn wedi'i inswleiddio yn fanteisiol. Yna mae'r dwyn yn ymddwyn yn yr un ffordd yn union â chylched gyfochrog sy'n cynnwys gwrthydd a chynhwysydd â gwrthiant sy'n dibynnu ar amledd, o'r enw rhwystriant. Mae'r rhwystriant yn pennu maint y cerrynt eiledol sy'n llifo trwy'r beryn am werthoedd penodol foltedd ac amledd. Yma hefyd, dylai'r rhwystriant fod mor uchel â phosibl er mwyn lleihau'r cerrynt i lefel sy'n analluog i niweidio'r dwyn.

Er mwyn cyflawni gwerthoedd rhwystriant uchel, rhaid i wrthwynebiad yr haen inswleiddio fod yn uchel a rhaid i'w gynhwysedd fod yn isel. Gellir cyflawni hyn trwy wneud yr haen inswleiddio mor drwchus â phosibl a thrwy leihau arwynebedd yr inswleiddio cyffredinol. Pan gaiff ei drosglwyddo i'r berynnau, mae hyn yn golygu y dylid gosod yr haen hon yn ddelfrydol ar dwll y cylch mewnol. Fodd bynnag, mae'r cotio fel arfer yn cael ei roi ar y diamedr allanol am resymau cost ac oherwydd cyfyngiadau'r broses weithgynhyrchu. Yn y rhan fwyaf o achosion, mae hyn yn dal i arwain at fwy na diogelwch digonol rhag difrod rhag cyrydiad trydanol. Eiddo pwysig arall y cotio yw ei gryfder dielectrig. Yn dibynnu ar eu fersiwn, mae gan y berynnau o NKE gryfder dielectrig o leiaf 1000 V neu 2000 V.

Awdur:

Klaus Grissenberger, Peiriannydd Cymhwyso, NKE Austria GmbH.

Bwrdd:

Trosolwg o amrywiadau dylunio berynnau rholio NKE wedi'u hinswleiddio'n drydanol:

Gwybodaeth am y cwmni:

Mae NKE Austria GmbH yn wneuthurwr dwyn gyda phencadlys yn Steyr, Awstria. Sefydlwyd y cwmni gyda thua 140 o weithwyr ym 1996 gan grŵp o uwch aelodau staff hen gwmni Steyr Wälzlager. Mae NKE yn cynhyrchu berynnau safonol ac arbennig ar gyfer pob cymhwysiad diwydiannol. Mae peirianneg, datblygu cynnyrch, cynhyrchu a phrosesu terfynol cydrannau, cydosod modiwlaidd, sicrhau ansawdd, logisteg, gwerthu a marchnata - wedi'u canoli ym mhencadlys NKE yn Steyr, Awstria. Mae'r ffatri yn Steyr wedi'i hardystio i ISO 9001: 2008, ISO 14001: 2004 ac OHSAS 18001. Mae ei ystod eang o gyfeiriannau safonol ar gael o'r stoc neu ar amseroedd arwain cynhyrchu byr. Mae NKE hefyd yn darparu cynhyrchion ac atebion wedi'u teilwra. Yn ogystal â datblygu cynnyrch a pheirianneg cymwysiadau mae NKE yn darparu ystod lawn o wasanaethau technegol, ymgynghori, dogfennu a hyfforddi. Dosberthir cynhyrchion NKE trwy 15 swyddfa gynrychiolwyr rhyngwladol a mwy na 240 o allfeydd dosbarthu mewn 60 gwlad.