ベアリングシステムは永久磁石モータの駆動システムです。ベアリングシステムに故障が発生すると、温度上昇による早期損傷や破損といった一般的な故障が発生します。ベアリングは永久磁石モータにとって重要な部品であり、他の部品と連携して永久磁石モータローターの軸方向および半径方向の相対的な位置要件を確保します。

ベアリングシステムが故障した場合、その前兆現象は通常、騒音または温度上昇です。一般的な機械故障は、まず騒音として現れ、その後徐々に温度が上昇し、永久磁石モーターベアリングの損傷へと発展します。具体的な現象は騒音の増加であり、さらに永久磁石モーターベアリングの破損、軸の固着、巻線の焼損など、より深刻な問題を引き起こします。永久磁石モーターベアリングの温度上昇と損傷の主な原因は次のとおりです。

1.組み立てと使用の要因。

例えば、組立工程において、ベアリング自体が悪環境によって汚染されたり、潤滑油（またはグリース）に不純物が混入したり、組立時にベアリングが衝撃を受けたり、ベアリングの組立時に異常な力が加わったりする可能性があります。これらはすべて、ベアリングに短期的な問題を引き起こす可能性があります。

永久磁石モータを保管中または使用中に、湿度の高い環境や過酷な環境に置くと、永久磁石モータのベアリングが錆びてベアリングシステムに深刻な損傷を与える可能性があります。このような環境では、不要な損失を避けるために、密閉性の高いベアリングを使用することをお勧めします。

2.永久磁石モーターベアリングのシャフト径が正しく一致していません。

ベアリングには初期すきまと運転すきまがあります。ベアリングを取り付けた後、永久磁石モーターが運転しているときのモーターベアリングのすきまは運転すきまです。運転すきまが正常範囲内にある場合にのみ、ベアリングは正常に動作します。実際には、ベアリングの内輪とシャフトとのマッチング、およびベアリングの外輪とエンドカバー（またはベアリングスリーブ）のベアリング室とのマッチングが、永久磁石モーターベアリングの運転すきまに直接影響します。

3. ステーターとローターが同心ではないため、ベアリングに応力がかかります。

永久磁石モータのステータとロータが同軸の場合、モータの運転中、軸受の軸径クリアランスは一般的に比較的均一な状態になります。ステータとロータが同心でない場合、両者の中心線は一致した状態ではなく、交差した状態になります。水平型永久磁石モータを例にとると、ロータがベース面と平行にならないため、両端の軸受は軸径方向の外力を受け、永久磁石モータの運転中に軸受の異常動作を引き起こします。

4. 永久磁石モーターベアリングが正常に動作するために最も重要な条件は、良好な潤滑です。

1)永久磁石モータの潤滑グリース効果と運転条件のマッチング関係。

永久磁石モータの潤滑グリースを選択する際には、モータ技術条件における永久磁石モータの標準的な動作環境に応じて選択する必要があります。特殊な環境で動作する永久磁石モータの場合、動作環境は高温環境、低温環境など、比較的過酷です。

極寒の気候では、潤滑油は低温に耐えなければなりません。例えば、冬に永久磁石モーターを倉庫から取り出した後、手動で操作する永久磁石モーターが回転せず、電源を入れると明らかな異音がしました。検討の結果、永久磁石モーターに選定された潤滑油が要件を満たしていないことが判明しました。

高温環境で動作する永久磁石モーター、例えばエアコンプレッサーの永久磁石モーターの場合、特に気温が高い南部地域では、ほとんどのエアコンプレッサーの永久磁石モーターの動作温度は40度を超えています。永久磁石モーターの温度上昇を考慮すると、永久磁石モーターのベアリングの温度は非常に高くなります。通常の潤滑グリースは、過度の温度により劣化して機能しなくなり、ベアリングの潤滑油が失われます。永久磁石モーターのベアリングは無潤滑状態になり、非常に短時間で永久磁石モーターのベアリングが加熱され、損傷します。さらに深刻な場合は、大電流と高温により巻線が焼損します。

2) 潤滑グリースの過剰使用により永久磁石モーターベアリングの温度が上昇する。

熱伝導の観点から見ると、永久磁石モーター軸受も運転中に発熱し、関連部品を介して放熱されます。潤滑グリースが過剰になると、転がり軸受システムの内部空洞に蓄積し、熱エネルギーの放散に影響を与えます。特に、内部空洞が比較的大きい永久磁石モーター軸受の場合、発熱はより深刻になります。

3) 軸受システム部品の合理的な設計。

多くの永久磁石モーターメーカーは、モーターベアリングシステム部品の設計を改良してきました。これには、モーターベアリング内部カバー、転がり軸受外部カバー、オイルバッフルプレートの改良などがあり、転がり軸受の動作中に適切なグリース循環を確保します。これにより、転がり軸受に必要な潤滑が保証されるだけでなく、グリースの過剰充填によって引き起こされる耐熱性の問題も回避されます。

4)潤滑グリースの定期的な交換。

永久磁石モーターが作動しているときは、使用頻度に応じて潤滑グリースを更新し、元のグリースを洗浄して同じ種類のグリースと交換する必要があります。

5.永久磁石モーターの固定子と回転子間のエアギャップが不均一です。

永久磁石モータのステータとロータ間のエアギャップが効率、振動騒音、温度上昇に与える影響。永久磁石モータのステータとロータ間のエアギャップが不均一な場合、モータ起動後に最も直接的な影響が現れるのは、モータの低周波電磁音です。モータベアリングへの損傷は、ラジアル方向の磁気引力によって発生し、永久磁石モータの運転中にベアリングが偏心状態になり、永久磁石モータベアリングが発熱して損傷します。

6.ステータコアとローターコアの軸方向が揃っていません。

永久磁石モータの製造工程において、ステータコアまたはロータコアの位置決め寸法誤差や、ロータ製造工程における熱処理によるロータコアのたわみなどにより、永久磁石モータの運転中に軸力が発生します。この軸力により、永久磁石モータの転がり軸受が異常な動作をします。

7.軸電流。

可変周波数永久磁石モータ、低電圧高出力永久磁石モータ、および高電圧永久磁石モータにとって、軸電流は非常に有害です。軸電流が発生する原因は、軸電圧の影響です。軸電流の害を排除するには、設計・製造工程から軸電圧を効果的に低減するか、電流ループを遮断する必要があります。対策を講じない場合、軸電流は転がり軸受に壊滅的な損傷を与えます。

深刻でない場合は、転がり軸受システムに騒音が発生し、その後騒音が増加します。軸電流が深刻な場合は、転がり軸受システムの騒音が比較的急速に変化し、分解検査中に軸受リングに明らかな洗濯板のような跡が残ります。軸電流に伴う大きな問題はグリースの劣化と故障であり、これにより転がり軸受システムが比較的短い期間で加熱され、焼損します。

8.ロータースロットの傾斜。

永久磁石モータのローターは直線状のスロットを持つものがほとんどですが、永久磁石モータの性能指標を満たすためには、ローターを斜めのスロットにする必要がある場合もあります。ロータースロットの傾斜が大きいと、永久磁石モータのステータとローターの軸方向の磁気吸引成分が増加し、転がり軸受に異常な軸力が生じて発熱する原因となります。

9.放熱条件が悪い。

ほとんどの小型永久磁石モータでは、エンドカバーに放熱リブが設けられていない場合があります。しかし、大型永久磁石モータでは、エンドカバーの放熱リブが転がり軸受の温度制御に特に重要です。一部の小型永久磁石モータでは、容量が増加し、エンドカバーの放熱性が向上し、転がり軸受システムの温度をさらに向上させています。

10.垂直永久磁石モーターの転がり軸受システム制御。

サイズの偏差や組み立て自体の方向が間違っていると、永久磁石モーターベアリングは正常な動作条件下で動作できなくなり、必然的に転がりベアリングの騒音や温度上昇が発生します。

11. 転がり軸受は高速負荷条件下では熱くなります。

重負荷の高速永久磁石モータの場合、転がり軸受の精度不足による故障を回避するために、比較的高精度の転がり軸受を選択する必要があります。

転がり軸受の転動体のサイズが均一でない場合、永久磁石モータが負荷をかけた状態で運転しているときに、各転動体にかかる力が不均一になるため、転がり軸受が振動して摩耗し、金属片が脱落して転がり軸受の動作に影響を与え、転がり軸受の損傷を悪化させます。

高速永久磁石モータの場合、永久磁石モータ自体の構造上、シャフト径が比較的小さいため、運転中にシャフトがたわむ可能性が比較的高くなります。そのため、高速永久磁石モータでは、通常、シャフト材質に必要な調整が行われます。

12.大型永久磁石モーターベアリングのホットローディングプロセスは適していません。

小型永久磁石モータの場合、転がり軸受は主に冷間プレス加工されますが、中・大型永久磁石モータや高電圧永久磁石モータの場合、軸受加熱が主に用いられます。加熱方式には、油加熱と誘導加熱の2種類があります。温度制御が不十分な場合、過度の高温により転がり軸受の性能低下を引き起こします。また、永久磁石モータを一定時間運転すると、騒音や温度上昇の問題が発生します。

13.エンドカバーの転がり軸受室と軸受スリーブが変形し、割れている。

こうした問題は、主に中型・大型永久磁石モータの鍛造部品で発生します。エンドカバーは典型的な板状部品であるため、鍛造および製造工程で大きな変形が生じる可能性があります。一部の永久磁石モータでは、保管中に転がり軸受室に亀裂が発生し、永久磁石モータの運転中に異音が発生したり、ボアクリーニングの品質に深刻な問題が生じたりします。

転がり軸受システムには依然としていくつかの不確定要素が存在します。最も効果的な改善方法は、転がり軸受のパラメータと永久磁石モータのパラメータを適切に一致させることです。永久磁石モータの負荷と動作特性に基づくマッチング設計ルールも比較的完成しており、これらの比較的微細な改善により、永久磁石モータ軸受システムの問題を効果的かつ大幅に軽減することができます。

14.安徽明騰の技術的優位性

ミンテン（https://www.mingtengmotor.com/）現代の永久磁石モーターの設計理論、専門的な設計ソフトウェア、自社開発の永久磁石モーター専用設計プログラムを採用し、永久磁石モーターの電磁場、流体場、温度場、応力場などをシミュレーション・計算し、磁気回路構造を最適化し、永久磁石モーターのエネルギー効率を向上させ、大型永久磁石モーターの現場でのベアリング交換の難しさや永久磁石の減磁の問題を解決し、永久磁石モーターの信頼性の高い使用を根本的に確保します。

シャフト鍛造品は通常、35CrMo、42CrMo、45CrMo合金鋼の鍛造シャフトで製造されます。シャフトの各バッチは、「鍛造シャフト技術条件」の要件に従って、引張試験、衝撃試験、硬度試験などを実施します。ベアリングは必要に応じてSKFまたはNSKから輸入可能です。

明騰は、軸電流によるベアリングの腐食を防ぐため、テールエンドベアリングアセンブリに絶縁設計を採用しました。これにより、絶縁ベアリングと同等の効果が得られ、絶縁ベアリングに比べてコストが大幅に削減されます。これにより、永久磁石モーターベアリングの正常な耐用年数を確保できます。

明騰の永久磁石同期直結永久磁石モーターローターはすべて特殊な支持構造を備えており、現場でのベアリング交換は非同期永久磁石モーターと同様です。後日ベアリング交換とメンテナンスを行うことで、物流コストとメンテナンス時間を節約し、ユーザーの生産信頼性をより確実に保証します。

著作権：この記事はWeChat公開記事「電動機実用技術分析」の転載です。原文リンク：

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