Dans cet article, nous verrons en détail l’application des roulements céramiques pour les moteurs électriques.
La durée de vie des roulements de moteurs électriques peut être augmentée d’au moins un facteur quatre lorsqu’on passe de roulements classiques en acier à des roulements en céramique.
Un problème fréquemment rencontré sur les moteurs électriques de moyenne et grande puissance est lié aux roulements traditionnels ISO standard, en raison des courants parasites générés par les convertisseurs de fréquence (inverters). Ces courants parasites ou courants porteurs sont généralement à l’origine de la plupart de ces défaillances. L’érosion électrique correspond à la formation de micro‑soudages le long du chemin de passage du courant, depuis les billes jusqu’à la piste de roulement. Ce phénomène peut conduire à une diminution de la résistance mécanique de l’acier et à l’érosion de la piste de roulement. Aujourd’hui, dans de nombreuses applications, la réponse à ce phénomène consiste à utiliser des roulements dont l’anneau extérieur reçoit un revêtement isolan
Les roulements FULL CERAMIC deviennent indispensables pour toutes les applications où le seul isolement de l’anneau extérieur ne suffit pas, par exemple :
- températures de fonctionnement élevées ou très élevées ;
- exigences accrues en termes de silence de fonctionnement et de douceur de rotation ;
- besoin de prolonger la durée de vie du roulement ;
- présence de vapeurs agressives, acides ou salines, en plus de la nécessité d’un isolement électrique total.
Le fonctionnement des roulements céramiques et la durée de vie des lubrifiants
Contrairement aux roulements en acier, la résistivité électrique élevée qui caractérise les roulements hybrides ou full ceramic isole efficacement tout le diamètre de la bille. Cela peut s’avérer bien plus performant qu’un simple revêtement isolant appliqué sur un roulement pour assurer l’isolation électrique.
Dans la plupart des cas, on utilise des roulements « graissés à vie », dont la durée de vie est étroitement liée à celle du lubrifiant, bien plus qu’aux charges appliquées aux roulements. Il est possible d’utiliser un certain nombre de paramètres de fonctionnement pour estimer la durée de vie de la graisse, ainsi que la durée de vie attendue d’un roulement graissé à vie. Parmi ces paramètres, on retrouve le type de graisse, la taille, la vitesse et le type de roulement, ainsi que sa température de fonctionnement.
À partir des données issues des analyses graphiques fournies par les fabricants de roulements et de lubrifiants, on peut dégager la tendance suivante : une augmentation de la température du roulement de 15 K par rapport à la température de référence en régime permanent réduit de 50% la durée de vie de la graisse.
En résumé
En tenant compte des paramètres clés à prendre en considération pour préserver les moteurs, les roulements en céramique se révèlent supérieurs aux roulements en acier standard équivalents.
Ils préservent en effet mieux la durée de vie de la graisse, du roulement et du moteur, grâce à leur faible frottement et à leurs excellentes propriétés isolantes.
