FVA 863 I - Stromdurchgang am Wälzlager

In modernen Antriebssystemen werden in steigender Zahl Elektromotoren mit Frequenzumrichter eingesetzt. Durch die hohen Schaltgeschwindigkeiten entstehen elektrische Ströme im anliegenden Antriebsstrang, welche zu einer Schädigung der beteiligten Maschinenelemente führen können. Bei Wälzlagern treten als strombedingte Schäden vor allem Grey Frosting und Riffeln auf. Ebenso kann das eingesetzte Schmiermedium in seiner Wirkung beeinträchtigt werden.

Die Untersuchung von Strompfaden durch das Lager erfolgt unter einer Modellierung des Wälzlagers als kapazitives Element eines elektrischen Schaltkreises. Nach dem Stand der Technik ist dies bereits für eine axiale Belastung möglich. Für eine radiale Belastung mit zeitlich veränderlichen Strompfaden liegen heute noch keine Modelle vor. Des Weiteren ist eine Verknüpfung des Stromdurchgangs und dessen elektrischer Kennwerte einerseits mit den hervorgerufenen Schadensmechanismen noch nicht ausreichend untersucht. Die Zielsetzung des Vorhabens FVA 863 I - „Stromdurchgang am Wälzlager“ ist es daher, durch das Aufstellen eines elektrischen Ersatzschaltbildes für axial, radial und kombiniert belastete Lager, unterstützt durch versuchstechnische Untersuchungen, die fehlende Verknüpfung zwischen elektrischer Lagerbelastung und Lagerschaden herzustellen. Aus den so ermittelten Kennwerten werden Grenzwerte für zulässige Lagerströme sowie der Einfluss des Stromdurchgangs auf die erwartbare Lagerlebensdauer abgeleitet.