In questo articolo vedremo nel dettaglio l’applicazione dei cuscinetti ceramici per motori elettrici.
La durata dei cuscinetti dei motori elettrici può essere aumentata di almeno quattro volte quando si passa da normali cuscinetti in acciaio a cuscinetti in ceramica. Un problema comunemente riscontrato nei motori elettrici di medie e grandi dimensioni sono riconducibili ai cuscinetti tradizionali ISO standard per effetto delle correnti parassite generate da convertitori di corrente (INVERTER) . Le correnti parassite o portanti sono solitamente alla base della maggior parte di tali preoccupazioni. L’erosione attuale è la formazione di saldature microscopiche nel percorso dalle sfere alla pista di rotolamento. Questo fenomeno può portare a una ridotta resistenza dell’acciaio ed erodere la pista di rotolamento. Attualmente, tale fenomeno, nella molteplicità delle applicazioni, trova la sua risposta in cuscinetti con un trattamento di materiale isolante posto sull’anello esterno.
I cuscinetti FULL CERAMIC si rendono indispensabili per tutte quelle applicazioni dove il solo isolamento
dell’anello esterno non è sufficiente quali:
- alte o altissime temperature d’esercizio;
- esigenze di maggior silenziosità/scorrevolezza;
- prolungamento della durata di vita del cuscinetto;
- presenza di vapori aggressivi , acidi o salini oltre al totale isolamento elettrico.
Il funzionamento dei cuscinetti ceramici e la durata dei lubrificanti
A differenza dei cuscinetti in acciaio, l’elevata resistenza elettrica caratteristica dei cuscinetti ibridi o full ceramic in ceramica isola adeguatamente l’intero diametro della sfera. Questo può essere molto efficace rispetto al rivestimento di un cuscinetto per offrire un isolamento elettrico. Prevalentemente si utilizzano cuscinetti ingrassati a vita, dove la vita è strettamente legata alla durata del lubrificante più che ai carichi ai quali vengono sottoposti i cuscinetti. È possibile utilizzare il numero di parametri operativi per approssimare la vita utile del grasso, nonché la durata prevista del cuscinetto ingrassato a vita. Questi parametri da considerare includono il tipo di grasso, le dimensioni, la velocità e il tipo di cuscinetto e la sua temperatura di esercizio.
Utilizzando i dati dell’analisi grafica dei fornitori di cuscinetti e lubrificanti, è possibile registrare la tendenza secondo cui l’aumento della temperatura del cuscinetto di 15k, rispetto alla temperatura di riferimento in esercizio continuo, ridurrà la durata del grasso del 50%.
Ad esempio se la temperatura di riferimento in esercizio continuo è di 80K, a 95 K, il lubrificante, subirà un decremento del 50% della sua efficacia.
Chiaramente, lavorare a temperature inferiori rispetto alla temperatura di riferimento, prolunga, abbondantemente, la vita del cuscinetto.
A parità di condizioni di esercizio, il cuscinetto ceramico, per scorrevolezza e caratteristica del materiale che lo compone, lavora a temperature più basse con tutti i benefici che ne conseguono.
In sintesi
In linea con i parametri rilevanti da considerare per preservare i motori, i cuscinetti in ceramica sono superiori ai cuscinetti in acciaio standard equivalenti. Questo perché preservano la durata del grasso, del cuscinetto e del motore grazie al ridotto attrito e alle elevate proprietà isolanti.
