Motores com inversor acima de 90 kW: rolamentos e tampas dedicados | NDR

Motores com inversor acima de 90 kW: por que são necessários rolamentos e tampas dedicados

O inversor de frequência é hoje a norma, mesmo nas grandes potências. Regula a velocidade, reduz o consumo e torna os arranques mais suaves. No entanto, acima de 90 kW, um motor padrão ligado a um inversor pode desenvolver um problema que no início não se vê: as correntes nos rolamentos. Por isso, os motores com inversor de grande porte devem ser escolhidos com alguns cuidados específicos.

O que acontece nos rolamentos de um motor com inversor

O inversor não alimenta o motor com uma senoide limpa. Alimenta-o com impulsos de tensão muito rápidos. Como consequência, gera-se uma tensão entre o eixo e a carcaça.

Quando essa tensão supera a resistência da película de lubrificante, descarrega-se através do rolamento. Cada descarga isolada é minúscula. Mas repete-se milhares de vezes por segundo, durante todas as horas de trabalho.

Com o tempo, as pistas do rolamento ficam marcadas com sulcos regulares, parecidos com as estrias de uma tábua de lavar. Além disso, a graxa degrada-se mais depressa. O motor primeiro torna-se ruidoso, depois começa a vibrar e, por fim, o rolamento falha.

Por que o risco aumenta acima de 90 kW

Nos motores pequenos o fenómeno existe, mas costuma manter-se contido. Com o tamanho, porém, crescem o comprimento do eixo e as dimensões do rotor e do enrolamento. Aumentam, portanto, tanto a tensão no eixo como as correntes que podem circular no motor.

Essas correntes nem sempre param no motor. Através do acoplamento, podem chegar também aos rolamentos do redutor ou da máquina acionada.

Num motor de grande potência, uma falha nos rolamentos custa caro. Não é só a peça de reposição: é sobretudo a parada da máquina. Por isso convém enfrentar o problema na fase de escolha do motor, e não depois da primeira avaria.

As soluções: rolamentos e tampas projetados para o inversor

Não existe uma solução única. Na prática, a escolha depende da potência, do inversor, do comprimento dos cabos e do tipo de máquina. Entre os motores que propomos estão disponíveis várias execuções.

Rolamentos isolados

O rolamento tem um anel revestido com uma camada isolante, que interrompe a passagem da corrente. Normalmente é montado no lado oposto ao acionamento. Nas potências mais altas, ou em casos particulares, isolam-se os dois lados.

Rolamentos híbridos com esferas cerâmicas

As esferas de cerâmica não conduzem corrente. Por isso são a escolha mais eficaz quando as correntes são elevadas ou o inversor trabalha com frequências de comutação altas.

Tampas realizadas sob medida

Em alternativa, o isolamento pode ser integrado na tampa, no alojamento do rolamento. A vantagem é prática: o rolamento continua a ser padrão, pelo que a manutenção e a substituição continuam simples. Além disso, a tampa pode ser adaptada à aplicação, por exemplo para alojar rolamentos de rolos quando a carga radial é elevada.

Aterramento do eixo

Um anel ou uma escova de aterramento descarrega a corrente antes que ela chegue ao rolamento. Muitas vezes combina-se com um rolamento isolado no lado oposto, para proteger também a máquina acionada.

Não só rolamentos

Com inversor, o enrolamento também conta. Os picos de tensão solicitam o isolamento, pelo que nas grandes potências vale a pena considerar um isolamento reforçado.

Depois há a refrigeração. Em baixas rotações, o ventilador montado no eixo não é suficiente. Nesses casos, a ventilação forçada mantém o motor na temperatura certa a qualquer velocidade. Por fim, se for preciso controlar a velocidade ou a posição, o motor pode ser equipado com um encoder.

A instalação também tem o seu papel: cabos blindados, ligações à terra corretas e, onde necessário, filtros no inversor reduzem as tensões que chegam ao motor.

Como escolhemos a execução certa

Quando um fabricante de máquinas nos pede um motor acima de 90 kW com inversor, partimos de poucas perguntas. Qual é a potência e a que velocidade trabalha o motor? Qual é o inversor e qual é o comprimento do cabo? Que máquina está ligada ao eixo?

Com base nisso, indicamos a execução mais adequada entre as disponíveis. Assim, o motor chega já preparado para o inversor, sem modificações posteriores e sem surpresas depois dos primeiros meses de trabalho.

Se está a projetar uma máquina com motores de grande potência com inversor, escreva-nos para info@ndr.it: avaliaremos juntos a solução mais adequada.