1 / 23

Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava Fakulta elektrotechniky a informatiky

FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A INFORMATIKY. VŠB-TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA. FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A INFORMATIKY. VŠB-TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA. Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava Fakulta elektrotechniky a informatiky Katedra elektrických strojů a přístrojů 453.

maryam-bean
Télécharger la présentation

Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava Fakulta elektrotechniky a informatiky

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A INFORMATIKY VŠB-TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A INFORMATIKY VŠB-TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava Fakulta elektrotechniky a informatiky Katedra elektrických strojů a přístrojů 453 Elektrotepelné vlastnosti kontaktního styku ložiska Jiří Pospišilík

  2. Výpočet magnetického pole pomocí MKP ANSYS Nesymetrie magnetického pole Může být způsobena: technologickým postupem výroby, nesprávným zatěžováním, nesymetrií napájecí sítě, nesprávnou montáží, nevhodnou konstrukcí, ….. Charakter: statické, dynamické, základní harmonické, vyšší harmonické

  3. Detekce harmonických v rozběhovém proudu - STFT analýzy Frekvenční otisk LabVIEWTM

  4. NF zdroj Osc Bakelitové mezikruží Uchycení Osc Zkoušené ložisko Uhlíkové kartáče Hřídel AS motoru Měděný kroužek I Princip měření na zkoušeném ložisku

  5. Průběh změny elektrické pevnosti na ložisku s teplotou LabVIEWTM RMS RMS Napětí Proud

  6. Monitoring vodivosti uzavřeného ložiska v závislosti na teplotě LabVIEWTM Plastický tuk dodávaný výrobcem Elektrická pevnost v počátku měření byla dostatečná, k průchodům proudu dochází jen v ojedinělých případech. S rostoucí teplotou postupně narůstá četnost průchodů. Od určité teploty (v tomto případě 37,5°C) ztrácí mazivo schopnost obnovit elektrickou pevnost. Vodivý plastický tuk Po demontáži, vyčištění a opětném namazání vodivým mazivem již ložisko neztrácí svou pevnost. Proud protéká mazivem bez újmy na vlastnostech a jeho vodivost roste s oteplením ložiska, následkem záporného teplotního koeficientu odporu

  7. Měření vodivosti ložiska při frekvenci napětí 50Hz a 1KHz

  8. Magnetické vlastnosti ložiskových ocelí ANSYS BH Charakteristiky pro 5 -1000 Hz Počáteční magnetizace, μr

  9. Specifika kontaktního styku ložiska • Děj je dynamický, stochastický • Vzájemný pohyb stýkajících se těles • Styková plocha je poměrně menší než u trvalého styku • Materiál kontaktů je ferromagnetický • Dynamické účinky tepelného namáhání, • Dynamické účinky silového namáhání • Lokální strukturální změny • Velikost vstupních veličin je daná mnoha nedefinovatelnými parametry Zjednodušení: • Vzájemný pohyb převedený na kvazistacionární děj • Teplotní koeficienty zanedbány • Proud definovaný max. hodnotou a časovým charakterem • Řešení elektromagnetického, tepelného a strukturálního modelu samostatně • Bez přídavného silového zatížení, • Deformace materiálu neovlivňuje zpětně elektromagnetický model

  10. Kontaktní styk • Velikost kontaktní plochy • Velikost eliptické plochy S=40,42 μm2, a=9,26 μm, b=5,556 μm, • proud ložiskem I=1A, • rezistivita oceli 2.10-7Ωm, • měrné teplo 450J/(kg.K), • měrná hmotnost 7850 kg/m3, • měrná tepelná vodivost 50 W/m.K • a počáteční teplota masy ložiska 60 °C. Oblasti tepelného a silového namáhání

  11. Postupná tvorba a zjednodušování modelu kontaktního styku ANSYS 1. Osminový model ložiska 3. Výběr kulové části 2. Čtvrtinový model jednoho kontaktu

  12. Rozložení veličin v místě styku ANSYS Proudová hustota Rozložení teploty

  13. Rozložení veličin v místě styku ANSYS Vektorové zobrazení proudové hustoty Rozložení potenciálu

  14. Rozložení veličin v místě styku ANSYS Magnetická indukce Silové namáhání

  15. Poškození ložiska drážkováním Rozhraní poškození Poškození drážkováním Detail kovové šupiny

  16. Ložisko po zkoušce zatížení proudem 1A 50 Hz, 300 h Valivá dráha mimo aktivní pásmo 2000x Valivá dráha v aktivním pásmu 2000x Valivá dráha 6,25x

  17. Uměle vyrobený výboj vybíjením kapacity R R B Osc D1 - D4 U U1 C

  18. Mikroskopické snímky umělého výboje na ložisku Řez v místě výboje 250x Místo výboje 100x Výřez z místa výboje 1200x

  19. Účinky proudu Závěrem: • Malé proudy (řádově mA)Mohou vznikat při velkém napětí a v obvodech s velkou impedancí. Poškozují svým jiskrovým charakterem mazivo v místě styků a snižují tak spolehlivost chodu ložiska. Při pravidelné výměně maziva nemusí zapůsobit havárii. • Střední proudy (0.1– 1A)Zatěžují ložisko tepelně, mazivo se mění rychleji, podílejí se na zvýšení oteplení, opotřebení ložiska se zvětší. Ložisko může vykazovat dříve poškození, ale při naddimenzování životnosti, což u strojů středních výkonů může být, k havárii nedojde. • Velké proudy (1 – cca 20A)Začínají zahřívat materiál v místě styku na teploty, při nichž dochází ke strukturálním změnám, Ztráta pevnosti, vibrace, velké tření. Mazivo je spálené hned v začátku působení. Doba do havárie max. do 1000 hodin. • Extrémní proudy (nad 20 - řádově kA) – Zkratové proudy okamžitě způsobí natavení místa případně celé dráhy. Havárie nastane do několika minut.

  20. Vysoká škola Báňská -Technická univerzita Ostrava Za pozornost Vám děkuje Jiří Pospišilík Doktorand oboru elektrické stroje, přístroje a pohony

  21. Tlakové úbytky ve ventilačních drážkách stroje ANSYS

  22. Tok média v elektrickém stroji ANSYS

  23. Tlakové úbytky ve ventilačních drážkách stroje ANSYS

More Related