Courants d'arbre et défauts de roulements : solutions expertes pour prolonger la vie des moteurs électriques

Les tensions et courants d'arbre qui peuvent réduire la vie des roulements sont connus depuis plus d'un siècle. Les premières recherches ont identifié plusieurs coupables : potentiel accidentel appliqué au bâti moteur, charge électrostatique, aimantation de l'arbre, dissymétrie électrique, et tension de mode commun. Chacun de ces facteurs peut créer un chemin électrique dommageable à travers le rotor, les roulements et le bâti.

Quand le rotor et le fer sur le bâti du stator sont à des potentiels différents, une boucle secondaire se forme qui permet aux courants induits de circuler à travers les roulements ou via un réseau capacitif. Cela établit une tension entre le rotor et le bâti du stator, créant un chemin à travers le roulement vers la terre. À mesure que la tension monte, elle peut faire un arc par-dessus le roulement dans une tentative d'atteindre la terre. Un moteur tournant lentement maintient les billes en contact avec la piste, ce qui shunt continuellement le courant et empêche l'accumulation de tension. En contraste, un moteur plus rapide laisse un film mince de graisse séparer les billes de la piste externe, permettant à la tension de s'accumuler et potentiellement produire un arc dommageable à travers la graisse conductrice.

Les remèdes pratiques incluent les roulements isolés, la mise à la terre de l'arbre, et la graisse non-conductrice. Les correctifs moins communs sont les écrans de Faraday, les filtres accordés individuellement, et les designs d'onduleurs hautement spécialisés, qui peuvent être coûteux.

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