Napięcie wału, napięcie wspólne i prądy łożyskowe
Napięcie wału, napięcie wspólne i prądy łożyskowe opisują powiązany zestaw zjawisk elektrycznych, które mogą wystąpić, gdy szybko przełączający falownik zasila silnik elektryczny. Zjawiska te są powiązane, ale nie stanowią tej samej wielkości.
Jak łączą się te pojęcia
- Napięcie wspólne to składowa napięcia wspólna dla faz silnika względem potencjału odniesienia falownika lub pojazdu. Szybkie przełączanie tworzy impulsy napięcia wspólnego o wysokiej częstotliwości.
- Napięcie wału to potencjał elektryczny między wałem wirnika a obudową silnika lub między dwoma końcami wału. Sprzężenie pojemnościowe i indukcyjne może przenieść część zakłócenia przełączania na wirnik.
- Prąd łożyskowy płynie, gdy napięcie znajdzie drogę przez łożysko lub połączony układ wałów. Jeżeli film smarny ulegnie przebiciu elektrycznemu, powtarzające się wyładowania mogą powodować wżery na powierzchniach łożyska oraz przyczyniać się do żłobienia, hałasu i przedwczesnego zużycia.
Nie każde mierzalne napięcie wału powoduje szkodliwy prąd. Dominująca droga zależy od szybkości zboczy falownika, geometrii silnika, okablowania, uziemienia, łożysk, środka smarnego i pełnej konstrukcji zespołu napędowego. Środki zaradcze mogą obejmować kontrolowane przełączanie, filtrowanie napięcia wspólnego, połączenia o małej impedancji, uziemienie wału, łożyska izolowane lub hybrydowe oraz staranny projekt przewodów i części mechanicznych.
Szerszy kontekst konstrukcji i integracji opisano w Electric Motor Construction and Design Choices.