Anéis de aterramento do eixo explicados: como funcionam e por que seu motor precisa de um

1. Uma ameaça oculta nos modernos sistemas de acionamento de motores

Com o uso generalizado de inversores de frequência variável (VFDs) e inversores controlados por PWM, os motores elétricos estão operando com mais eficiência do que nunca. No entanto, esses sistemas de acionamento modernos introduzem um problema frequentemente esquecido: tensão e corrente no eixo.

Se não for gerenciado adequadamente, esse fenômeno elétrico pode levar à falha prematura dos rolamentos, paradas inesperadas e aumento dos custos de manutenção – especialmente em motores industriais, bombas, ventiladores, compressores e turbinas eólicas.

É aqui que um anel de aterramento do eixo se torna um componente crítico de confiabilidade, em vez de um acessório opcional.

2. Como a tensão e a corrente do eixo são geradas

Em motores acionados por VFD, a comutação de alta velocidade de transistores bipolares de porta isolada (IGBTs) cria tensão de modo comum de alta frequência. Esta tensão acopla-se capacitivamente entre:

• Estator e rotor

• Rotor e eixo

• Eixo e rolamentos

Como resultado, a tensão do eixo se acumula no eixo do motor. Quando a tensão excede a rigidez dielétrica da película lubrificante do rolamento, ela é descarregada abruptamente na forma de corrente no eixo.

Esta descarga não ocorre suavemente – ela se comporta como um raio microscópico.

3. Caminho de danos ao rolamento: Usinagem por descarga elétrica (EDM)

Quando a corrente do eixo passa pelos rolamentos do motor, causa Usinagem por Descarga Elétrica (EDM). Cada descarga cria pequenas crateras na pista do rolamento. Com o tempo, essas crateras se formam:

• Superfícies de rolamento foscas ou estriadas

• Aumento de vibração e ruído

• Degradação acelerada da graxa

• Falha prematura do rolamento

É importante ressaltar que a lubrificação por si só não pode impedir os danos por EDM, porque a descarga elétrica penetra na película lubrificante.

4. Solução de Engenharia VOLSUN

Os anéis de aterramento do eixo VOLSUN são projetados usando microfibras condutoras de alta densidade dispostas circunferencialmente ao redor do eixo.

Este design garante:

• Aterramento contínuo de 360 ​​graus

• Resistência de contato ultrabaixa

• Desempenho estável sob rotação de alta velocidade

• Dissipação efetiva de correntes de modo comum de alta frequência

Ao evitar o acúmulo de tensão na fonte, o anel de aterramento elimina a causa raiz dos danos do EDM, e não apenas os sintomas.

5. Recomendações de seleção

• Para selecionar o anel de aterramento do eixo correto, considere:

• Tipo de motor (indução CA, ímã permanente, servo)

• Método de acionamento (VFD/PWM, frequência de comutação do inversor)

• Diâmetro do eixo e condição da superfície

• Local de instalação (extremidade da unidade ou extremidade sem unidade)

• Fatores ambientais (poeira, óleo, umidade)

Para motores acionados por inversor acima de alguns quilowatts, é altamente recomendável instalar pelo menos um anel de aterramento do eixo.

6. Limites de aplicação e limites de risco

• Os anéis de aterramento do eixo são altamente eficazes, mas não são soluções universais:

• Eles não substituem o aterramento adequado do sistema

• A instalação incorreta pode reduzir a eficácia

• Ambientes extremamente contaminados podem exigir proteção adicional

• Em algumas aplicações são necessárias soluções combinadas (anel de aterramento + mancal isolado)

Conclusão

Um anel de aterramento do eixo é uma solução simples, porém poderosa, para um problema elétrico complexo introduzido pelos acionamentos de motores modernos.

Ao descarregar com segurança a tensão do eixo antes que ela se torne destrutiva, os anéis de aterramento do eixo protegem os rolamentos, prolongam a vida útil do motor e reduzem o tempo de inatividade não planejado.

No mundo atual movido por inversores, o aterramento do eixo não é mais opcional – é essencial.