Controllo della temperatura dei cuscinetti e correnti assiali nel funzionamento dei motori

Il riscaldamento è un fenomeno inevitabile nel funzionamento dei cuscinetti. In circostanze normali, la generazione e la dissipazione di calore dei cuscinetti raggiungono un relativo equilibrio, ovvero il calore emesso è sostanzialmente uguale al calore dissipato. Ciò consente al sistema di cuscinetti di mantenere uno stato termico relativamente stabile.

Grazie alla stabilità qualitativa del materiale dei cuscinetti e del grasso lubrificante utilizzato, la temperatura dei cuscinetti dei motori è controllata entro un limite massimo di 95 °C. Ciò garantisce la stabilità del sistema di cuscinetti senza causare un eccessivo aumento della temperatura degli avvolgimenti del motore.

Le principali cause della generazione di calore nel sistema di cuscinetti sono la lubrificazione e le corrette condizioni di dissipazione del calore. Tuttavia, nella produzione e nel funzionamento effettivo dei motori, alcuni fattori inappropriati possono portare a un funzionamento non ottimale del sistema di lubrificazione dei cuscinetti.

Quando il gioco di lavoro del cuscinetto è troppo piccolo, o le piste di rotolamento del cuscinetto sono allentate a causa di un accoppiamento non corretto con l'albero o l'alloggiamento, causando un'ovalizzazione del cuscinetto; quando le forze assiali provocano un grave disallineamento nel rapporto di accoppiamento assiale del cuscinetto; o quando il cuscinetto con i componenti correlati provoca la fuoriuscita del grasso lubrificante dalla cavità del cuscinetto, tutte queste situazioni avverse possono portare al surriscaldamento dei cuscinetti durante il funzionamento del motore. Il grasso lubrificante può degradarsi e deteriorarsi a causa delle temperature eccessive, causando danni catastrofici al sistema di cuscinetti del motore in breve tempo. Pertanto, sia nella fase di progettazione, produzione che nelle successive fasi di manutenzione del motore, le dimensioni del rapporto di accoppiamento tra i componenti devono essere controllate con precisione.

Le correnti assiali rappresentano un rischio inevitabile per la qualità dei motori di grandi dimensioni, in particolare per i motori ad alta tensione e a frequenza variabile. Le correnti assiali costituiscono un problema molto serio per il sistema di cuscinetti del motore. Se non vengono adottate le misure necessarie, il sistema di cuscinetti può disintegrarsi in poche ore o addirittura in poche ore a causa delle correnti assiali. Questi tipi di problemi si manifestano inizialmente con rumore e surriscaldamento dei cuscinetti, seguiti dal deterioramento del grasso lubrificante dovuto al calore e, in brevissimo tempo, dal bloccaggio del cuscinetto per bruciatura. Per ovviare a questo problema, i motori ad alta tensione, a frequenza variabile e i motori a bassa tensione ad alta potenza adottano le misure necessarie durante le fasi di progettazione, produzione o utilizzo. Le due misure più comuni sono: la prima consiste nell'interrompere il circuito con un dispositivo di interruzione (come l'utilizzo di cuscinetti isolati, schermi terminali isolati, ecc.) e la seconda consiste in un bypass di corrente, ovvero nell'utilizzo di spazzole di carbone di messa a terra per deviare la corrente ed evitare di danneggiare il sistema di cuscinetti.