Stator-based thermal model for induction motor bearing

Abstract

Variable-frequency induction motor drives provide a challenge for bearing regreasing frequency estimation. The current methodology is mostly based on a rough load estimate and does not take into account the variable speed and load effects. The proposed bearing thermal model follows the estimated stator temperature rise, allowing for a temperature- and speed-based calculation of bearing grease aging. The model is constructed from temperature measurements at different load points of a 37-kW induction machine. The model can be applied both in steady-state and dynamic usage.

Taajuusmuuttajaohjatut induktiomoottorikäytöt luovat haasteita vierintälaakerien uudelleenrasvausvälin arvioinnille. Nykyiset uudelleenrasvausajoitukset pohjautuvat lähinnä karkeaan arvioon kuormituksesta eivätkä ota huomioon vaihtelevan nopeuden ja kuorman vaikutuksia. Ehdotettu laakerin lämpömalli seuraa arvioitua staattorin lämpenemää, mikä mahdollistaa lämpötila- ja nopeuspohjaisen laakerirasvan ikääntymislaskurin. Malli on luotu 37-kilowattisen induktiokoneen lämpötilamittauksista eri kuormapisteissä. Mallia voi käyttää sekä jatkuvien että dynaamisten kuormien kanssa.