October 13,2026
La ragione principale per cui i cuscinetti richiedono isolamento o Resistenza Elettrica Richiesta è la presenza di correnti sull'albero. Quando la corrente passa attraverso le superfici di contatto interne di un cuscinetto, crea crateri di erosione elettrica e segni di fusione sulle piste di rotolamento e sugli elementi volventi, e accelera la degradazione del grasso.
Motori con inverter (VFD) (scenario principale)
I motori che utilizzano inverter sono lo scenario più rilevante per i problemi di correnti sull'albero. La tecnologia PWM genera una tensione di modo comune ad alta frequenza, che si accoppia attraverso la capacità parassita interna del motore e induce una tensione sull'albero tra albero e carcassa. Quando la tensione supera la soglia del film lubrificante, il film si rompe e si scarica, formando correnti di elettroerosione (EDM). Il rischio aumenta significativamente con l'uso dell'inverter.
Motori di trazione per trasporto ferroviario
I motori di trazione nei veicoli ferroviari utilizzano ampiamente azionamenti con inverter, rendendo i problemi di correnti sull'albero particolarmente gravi. I cuscinetti isolati sono la principale misura di mitigazione adottata dal settore del trasporto ferroviario.
Generatori per turbine eoliche
I generatori nei sistemi eolici affrontano anch'essi rischi di correnti sull'albero, e i cuscinetti isolati sono ampiamente utilizzati per proteggere i cuscinetti dei generatori.
Motori di trazione per veicoli a nuova energia
I motori nei veicoli elettrici e nei sistemi di azionamento elettrico funzionano ad alte velocità, e le correnti sull'albero ad alta frequenza generate dagli inverter rappresentano una minaccia per i cuscinetti.
Altri motori e generatori industriali
Grandi motori ad alta tensione, sistemi di azionamento industriali, motori HVAC, pompe e ventilatori possono tutti richiedere cuscinetti isolati ogni qualvolta esistano rischi di azionamenti con inverter o tensioni indotte.
Cuscinetti isolati con rivestimento ceramico
Uno strato isolante di ossido di alluminio (Al₂O₃) viene applicato sulla superficie dell'anello interno o esterno mediante spruzzatura al plasma, tipicamente con uno spessore di 100–200μm. Il rivestimento può raggiungere una resistenza minima di 200–250MΩ e sopportare tensioni fino a 3.000V DC. Le dimensioni sono identiche a quelle dei cuscinetti standard e sono direttamente intercambiabili. Questo è il tipo di cuscinetto isolato più ampiamente utilizzato, adatto per motori di medie dimensioni.
Cuscinetti ibridi ceramici
Questi utilizzano anelli in acciaio per cuscinetti combinati con elementi volventi ceramici in nitruro di silicio (Si₃N₄). Il materiale ceramico è di per sé non conduttivo, e la corrente non può formare un circuito attraverso gli elementi volventi. Rispetto ai cuscinetti rivestiti, i cuscinetti ibridi forniscono una protezione affidabile sotto tensione AC ad alta frequenza e alte temperature. Sono particolarmente adatti per applicazioni ad alta velocità, poiché il peso inferiore delle sfere ceramiche consente velocità circa il 20% superiori rispetto ai cuscinetti interamente in acciaio. Raccomandati per motori di piccole dimensioni con diametro esterno inferiore a 120mm e motori con inverter ad alta frequenza.
Cuscinetti interamente ceramici
Anelli interno ed esterno ed elementi volventi sono tutti realizzati in materiali ceramici, offrendo le migliori prestazioni di isolamento. Adatti per scenari con requisiti di isolamento estremamente elevati e dimensioni ridotte, ma con un costo più elevato.
Cuscinetti isolati in resina
Questi utilizzano rivestimenti isolanti in resina come PPS (solfuro di polifenilene) e sono relativamente economici, utilizzati principalmente nelle locomotive ferroviarie. Lo svantaggio è la bassa conduttività termica, che può portare a temperature elevate all'interno del cuscinetto.
Considerazioni per la selezione
Quando si sceglie una soluzione di isolamento, è necessario considerare il tipo di tensione: sotto tensione DC o AC a bassa frequenza, la resistenza ohmica del rivestimento gioca un ruolo decisivo, rendendo i cuscinetti con rivestimento ceramico una buona scelta; sotto tensione AC ad alta frequenza, l'impedenza capacitiva del cuscinetto è più critica, dando ai cuscinetti ibridi ceramici un vantaggio più chiaro. Inoltre, le prestazioni dei cuscinetti isolati sono influenzate dall'umidità e dalla temperatura. In condizioni di elevata umidità, le prestazioni di isolamento del rivestimento possono degradarsi, e dovrebbero essere selezionati prodotti con pori sigillati.
Se la vostra apparecchiatura richiede cuscinetti a Resistenza Elettrica Richiesta ma i cuscinetti standard non soddisfano i requisiti, non esitate a contattarci. Possiamo fornire soluzioni personalizzate su misura per le vostre esigenze specifiche.
