Einer der Gründe für Wellenströme liegt darin, dass bei der Motorherstellung aufgrund des ungleichmäßigen Magnetowiderstands von Stator und Rotor entlang der axialen Richtung des Eisenkernumfangs ein magnetischer Fluss erzeugt wird, der die rotierende Welle durchdringt und dadurch eine elektromotorische Kraft induziert. Da Wellenstrom oder Wellenspannung nicht einfach zu messen sind, wird die Schädlichkeit von Wellenströmen erst bei einem Wälzlagerbrand sichtbar.
Es gibt zwei Gründe für den Wellenstrom: Erstens ist der magnetische Widerstand des Magnetkreises unausgeglichen, es gibt einen rotierenden magnetischen Fluss, der sich mit der rotierenden Welle kreuzt, und wenn die Rotorwicklung gegen Erde ausfällt, fließt ein Erdstrom; Zweitens gibt es einen Restmagnetfluss auf der rotierenden Welle, der als unipolarer Generator wirkt.
Bei großen Motoren, insbesondere bei Motoren mit variabler Frequenz, ist die Wahrscheinlichkeit von Wellenstrom höher, und auch das Problem der elektrischen Lagerkorrosion tritt häufiger auf. Um dieses Problem grundlegend zu lösen, wurden isolierte Lager und isolierte Endkappen entwickelt.
Die Bedingungen für die Entstehung eines Axialstroms sind: zum einen das Vorhandensein einer axialen Spannung und zum anderen die Ausbildung eines Stromkreises. Bei einem Motor mit normaler Konstruktion und unter normalen Betriebsbedingungen besteht nur eine geringe Spannungsdifferenz zwischen den beiden Wellenenden, die aufgrund der Ölfilm- oder Lagerisolierung nicht ausreicht, um Schäden zu verursachen.
Wenn es in einem bestimmten Glied zu einem Problem kommt und die Wellenspannung den Grenzwert überschreitet, kann dies die ursprüngliche Isolierung durchbrechen und einen Stromkreis in der rotierenden Welle, dem Lagerinnenring, dem Lageraußenring und der Lagerkammer bilden. Dadurch entstehen auf der Oberfläche der Lagerstelle der rotierenden Welle und des Lagerinnenrings kleine und tiefe kreisförmige Korrosionspunkte oder streifenförmige Lichtbogennarben aufgrund von Lichtbogenentladungen, die ausreichen, um den Zapfen und die Lagerschale zu verbrennen.
Aufgrund der Konstruktion und des Funktionsprinzips des Synchrongenerators und der damit verbundenen Verbindungen des Statorkerns und des Stator-Siliziumstahlblechs, des ungleichmäßigen Luftspalts zwischen Stator und Rotor sowie der Abweichung des Wellenmittelpunkts vom Magnetfeldmittelpunkt rotiert die Hauptwelle des Aggregats zwangsläufig in einem unvollständig symmetrischen Magnetfeld. Dadurch wird an beiden Wellenenden eine Wechselspannung erzeugt.
Veröffentlichungsdatum: 14. März 2024