Tensione d’albero, tensione di modo comune e correnti nei cuscinetti
La tensione d’albero, la tensione di modo comune e le correnti nei cuscinetti descrivono un insieme collegato di effetti elettrici che può verificarsi quando un inverter a commutazione rapida alimenta un motore elettrico. Sono fenomeni correlati, ma non rappresentano la stessa grandezza.
Come sono collegati i termini
- La tensione di modo comune è la componente di tensione condivisa dalle fasi del motore rispetto al potenziale di riferimento dell’inverter o del veicolo. La commutazione rapida crea impulsi di modo comune ad alta frequenza.
- La tensione d’albero è un potenziale elettrico tra l’albero del rotore e la carcassa del motore, oppure tra le due estremità dell’albero. L’accoppiamento capacitivo e induttivo può trasferire al rotore parte del disturbo di commutazione.
- La corrente nel cuscinetto scorre quando tale tensione trova un percorso attraverso un cuscinetto o il sistema di alberi collegato. Se il film lubrificante subisce una rottura elettrica, scariche ripetute possono intaccare le superfici del cuscinetto e contribuire a scanalature, rumore e usura prematura.
Non ogni tensione d’albero misurabile causa una corrente dannosa. Il percorso dominante dipende dalla velocità dei fronti dell’inverter, dalla geometria del motore, dal cablaggio, dalla messa a terra, dai cuscinetti, dal lubrificante e dalla struttura completa dell’unità di trazione. Le misure di mitigazione possono includere commutazione controllata, filtraggio di modo comune, collegamenti a bassa impedenza, messa a terra dell’albero, cuscinetti isolati o ibridi e un’attenta progettazione dei cavi e della meccanica.
Per il contesto più ampio di costruzione e integrazione, vedere Electric Motor Construction and Design Choices.