Gerenciando os desafios de temperatura do rolamento e corrente do eixo em sistemas de motores sem núcleo

O aquecimento dos rolamentos é um aspecto inerente à sua operação. Normalmente, um rolamento atinge um estado de equilíbrio térmico em que o calor gerado é igual ao calor dissipado, mantendo assim uma temperatura estável dentro do sistema de rolamentos.

A temperatura máxima permitida para rolamentos de motor é limitada a 95 °C, considerando a qualidade do material e a graxa utilizada. Esse limite garante que o sistema de rolamentos permaneça estável sem causar aumentos significativos de temperatura nos enrolamentos do motor sem núcleo.

As principais fontes de geração de calor em rolamentos são a lubrificação inadequada e a dissipação de calor insuficiente. Na prática, o sistema de lubrificação dos rolamentos pode apresentar falhas devido a diversos erros operacionais ou de fabricação.

Problemas como folga insuficiente do rolamento, encaixes frouxos entre o rolamento e o eixo ou alojamento podem levar a movimentos erráticos; desalinhamento severo devido a forças axiais; e encaixes inadequados com componentes relacionados que interrompem a lubrificação podem levar a temperaturas excessivas do rolamento durante a operação do motor. A graxa pode se romper e falhar em altas temperaturas, levando à falha rápida e catastrófica do sistema de rolamentos do motor. Portanto, o controle preciso do encaixe e da folga das peças é crucial nas fases de projeto, fabricação e manutenção do motor.

A corrente no eixo é um risco inevitável para motores de grande porte, especialmente motores de alta tensão e frequência variável. Ela representa uma ameaça significativa ao sistema de rolamentos de motores sem núcleo. Sem a devida mitigação, o sistema de rolamentos pode sofrer danos em segundos devido à corrente no eixo, levando à desintegração em poucas horas. Os primeiros sinais desse problema incluem aumento de ruído e calor nos rolamentos, seguidos por falha da graxa e, logo em seguida, desgaste dos rolamentos, que pode causar o travamento do eixo. Para lidar com isso, motores de alta tensão, frequência variável e baixa tensão de alta potência implementam medidas preventivas nas etapas de projeto, fabricação ou operação. Estratégias comuns incluem interrupção do circuito (uso de rolamentos isolados, tampas de extremidade isolantes, etc.) e desvio de corrente (uso de escovas de carvão aterradas para conduzir a corrente para longe do sistema de rolamentos).