Introducción a los cojinetes con aislamiento eléctrico
Primero, el propósito decojinetes aislantes eléctricos
Los denominados cojinetes aislados eléctricamente también son cojinetes aislados, y en este grupo se incluyen todos los cojinetes de rodamiento que impiden el paso de corriente eléctrica. Los cojinetes con recubrimiento cerámico, tanto en el anillo interior como en el exterior, se denominan cojinetes aislados. El recubrimiento cerámico impide el paso de corriente eléctrica y tiene capacidad de aislamiento.
Los elementos rodantes derodamientos híbridosEstán fabricados en cerámica y, por lo tanto, poseen propiedades aislantes. Cuentan con elementos rodantes para impedir el paso de la corriente eléctrica.
En segundo lugar, la selección del aislamiento del cojinete.
En general, es muy difícil eliminar por completo la diferencia de potencial dentro del rodamiento. Sin embargo, si logramos detener o reducir significativamente el flujo de corriente a través del rodamiento, podemos prevenir la corrosión galvánica. Actualmente, existe una amplia gama de rodamientos aislados diseñados para este fin. El método de aislamiento del rodamiento se selecciona en función del tipo de tensión generada.
1. La tensión inducida generada a lo largo del eje
2. La tensión entre el eje y el asiento del cojinete
Si la tensión se produce entre el eje y la carcasa, la corriente fluye a través de cada cojinete en la misma dirección. Esto se debe principalmente a la tensión de modo común generada por el convertidor de frecuencia. En este caso, los cojinetes en ambos extremos del motor deben estar aislados, y el factor decisivo en la elección del aislamiento son las características temporales de la corriente y la tensión. En el caso de tensión continua o tensión alterna de baja frecuencia, el efecto del aislamiento depende del valor de la resistencia pura de la capa aislante; en el caso de tensiones alternas de alta frecuencia (comúnmente presentes en dispositivos que utilizan convertidores de frecuencia), depende de la reactancia capacitiva del aislamiento.
3. Situación típica de daños en los cojinetes causados por sobrecorriente.
1. Huellas en pistas de rodadura y elementos rodantes
Independientemente de si el rodamiento se alimenta con corriente continua o corriente alterna (frecuencia inferior a MHz), siempre podemos encontrar el mismo tipo de fallo en su interior.
2. Marcas de surcos de electroerosión
La denominada estría de electroerosión se refiere a la formación de una ranura periódica continua en la superficie de la pista de rodadura, en la dirección de funcionamiento. La mayoría de estos fenómenos son causados por la corriente que circula por el rodamiento.
En cuarto lugar, se examinará con microscopio la estructura dañada del cojinete de sobrecorriente.
Solo mediante la microscopía electrónica de barrido (MEB) se puede evidenciar que casi todas las superficies dañadas están densamente cubiertas de picaduras y uniones de soldadura de micras.
Quinto, el proceso de daños por sobrecarga
Estas picaduras y uniones de soldadura se producen por descargas de corriente entre pequeños puntos de contacto en la superficie de la pista de rodadura y los elementos rodantes. En estado de lubricación completa, la corriente eléctrica atraviesa el punto débil de la película de aceite, y la energía generada por la chispa eléctrica funde instantáneamente la superficie del metal adyacente.
En el estado de fricción mixta (contacto metal con metal), las superficies adyacentes también se fusionan, pero se separan rápidamente a medida que el rodamiento se mueve. En ambos casos, el material se desprende de la superficie metálica y se solidifica inmediatamente formando una junta de soldadura. Algunas juntas de soldadura se mezclan con lubricante y otras se depositan sobre la superficie de la pista de rodadura. A medida que el rodamiento continúa moviéndose, estas juntas de soldadura y las pequeñas cavidades se desgastan y alisan. Bajo la acción de una corriente eléctrica continua, el proceso de fusión y solidificación se repite varias veces sobre una capa superficial muy delgada de la superficie adyacente.
6. La influencia de la corriente eléctrica en los lubricantes
Las corrientes eléctricas también pueden tener un impacto negativo en el lubricante. Los aceites base y los aditivos se oxidan y agrietan. Este cambio se puede observar claramente en el espectrograma infrarrojo. El envejecimiento prematuro y la acumulación de partículas de metal ferroso pueden provocar el deterioro del rendimiento del lubricante y el sobrecalentamiento de los cojinetes.
Fecha de publicación: 24 de febrero de 2025
