삼상유도전동기에 적용하는 베어링기술사항 및  제조사별 기호대비표

Rolling Bearing: Ball, Roller, Spherical Roller Thrust

Sliding Bearing(Sleeve Bearing):수평형슬리브베어링, 수직형 Tilting Pad Bearing

Moto에 Anti-Friction Bearing과 Sleeve Bearing 의 장단점 및 선정 기준

Anti-Friction 베어링 적용을 원칙으로 하고 있으며, 베어링의 Load, 허용 회전 수 등을 고려하여 필요시 모터에 sleeve bearing을 적용함

Anti-Frinction Bearing

장점: 구입이 쉽다(세계적으로 표준화), 구조가 간단하다, 비용이 저렴하다

단점: 베어링 수명이 짧다, Sleeve 베어링에 비해 소리가 크다, 윤활용 그리스 교체 주기가 짧다

Sleeve Bearing

장점:장시간 사용이 가능하다, 운전시 소리가 나지 않는다

단점: 베어링 제작사마다 구조 및 치수가 달라 베어링 구입이 어렵다, 구조가 복잡하다, 제작 비용이 많이 든다, 강냉식의 경우 별도 오일 공급 장치가 필요하다

삼상전동기 베어링 윤활유 종류 및 윤활유 교환 주기 -. 베어링 윤활유 종류 (Lubricant Type)

Anti-Friction Bearing : Grease ( Shell사 ALVANIA RL 2  or RL3)

RL3는 주위 온도 50도 이상 전동기에 사용

Sleeve Bearing : ISO VG 32, ISO VG  46, ISO VG 68(Shell사 Tellus) --. Tilting Pad Bearing : ISO VG 68 

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윤활유 교환 주기(Re-lubrication interval)

Grease : 3개월(2극 전동기), 4개월(4극, 6극 전동기), 6개월(8극 전동기) --. Oil : 자냉식(Self Cooled Oil Lubriation) 

3,000 시간(간헐적인 운전 시-Intermittent Operation), 6,000 시간(연속 운전 시-Continuous Operation)  강냉식(Forced Feed Oil Lubriation) – 20,000 시간

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삼상유도전동기 윤활용 Grease 및 오일의 호환성(Equivalent Lubricants)
사용하고자 하는 Grease의 증주제(Thickener)가 같으면 호환 가능함.
현대모터에서는 표준 Shell 사 Alvania RL 2 및 RL3의 증주제(Thickener)는 리튬 임.
오일인 경우 점도 및 특성이 같을 경우 호환 가능함(Turbine Oil).
단, 다른 종류의 윤활유를 혼용해서 사용할 수는 없음.

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자냉식 슬리브 베어링에 현대모터(현대고압전동기) 적용 삼상모터 범위
주위온도 40도 기준(40도 이상 일 경우 별도 협의 필요)전폐형(Totally Enclosed Type)
2극: HRQ3 505 Frame Size까지 가능
4극: HRQ3 633 Frame Size까지 가능
6극: HRQ3 1007 Frame Size까지 가능

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반폐형(Drip Proof & WPI, WPII Type)

2극: HRQ3 505 Frame Size까지 가능

4극: HRQ3 567 Frame Size까지 가능 

6극: HRQ3 1005 Frame Size까지 가능
상기 Frame Size는 강냉식 슬리브 베어링이 표준이나, Shaft 재질 변경 (Bearing Size 변경으로 인함) 및 필요 시 Bearing Cooling용 Fan을 별도 부착하여  자냉식으로 변경 함.  

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 현대모터 베어링 온도 설계 기준
.Anti-friction 베어링 : 100도
자냉식 & 강냉식 Sleeve 베어링: 90도
 API 541/547, IEEE 841, JEC 2137을 제외한 나머지 규격 상에는 베어링 온도에대한 규정은 없음.
Bearing temperature guide line is specified on the API 541 & 547, IEEE 841, and JEC 2137 only.
API 541/547 

베어링 온도계로 측정 시 93도 이하 조건임.
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자냉식 슬리브 베어링: 베어링 메탈 온도 93도(Oil 온도 80도)
강냉식 슬리브 베어링: 출구 측 Oil 온도가 오일 온도 상승 값 20도 이하, 베어링 메탈 온도는 93도 미만임. 

부하 상태 베어링 하우징 표면에서 측정 시 45도 온도 상승(2극은 50도 온도 상승)
JEC 2137규정

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복합베어링(Hybrid Bearing)

가혹한 특수 환경조건에서도 사용하루 수 있는 특수한 소재란 예를 들면, 화인 세라믹(fine ceramic) 초경, 루비, 사파이어, 수정, 유리

스테인레스(sus316), 엔지니어링플라스틱, 불소 수지 등의 소재를 말함.

특수재료 제조기술, 특수 윤활기술, 표면처리 기술등의 새로운 기술을 이용한 초정밀 가공기수과 특수 연마기술을 응용하여

특수 환경에 적합한 고속 베어링, 진공용 베어링, 청정용 베어링, 내식용 베어링, 내열성 베어링, 비자성체 베어링, 방사선용 베어링

저온 및 고온 베어링, 절연성 베어링 등이 여러모로 조합되어 생산됨 복합베어링(하이브리드베어링)이란 이와 같은 특별한 재료 또는 기술들을 복합적으로 구성하여 사용가능한 상태의 특수베어링인 하이브리드베어링으로 제작하는 것으로 통틀어 말함

베어링 Alarm & Trip 설정 온도
Anti-friction 베어링: Alarm 100도, Trip 105도Sleeve 베어링: Alarm 95도, Trip 100도

강냉식 Sleeve 베어링에 오일 공급 중단 시 허용 운전 시간

베어링 오일 공급 중단 시 베어링 내부에 있는 오일 링으로 윤활하며,
2극은 2분, 4극 60Hz는 30분, 50Hz는 60분, 6극 이상은 60분임. 단, 오일 링이 없는 630 frame 2극 이상 전동기는 적용 불가함.  

Anti-friction bearing의 수명은 40,000 시간을 기준으로 하고 있으며, Sleeve bearing 인 경우 유지 보수를 잘 할 경우 거의 반영구적임.  

슬리브 베어링 Oil 누유 대책
전동기 내부 및 외부 방향의 누유는 floating labyrinth seal을 적용하고 있으며, 특히 베어링 하우징과 전동기 내부 압력을 동일하게 유지하는 Pressure Equalizing Pipe를 설치하여 전동기 내부 방향으로 오일 누유를 방지함. 전동기 내부로의 누유는 내부 팬에서 발생하는 흡입력에 의한 것임. 양방 통풍 냉각 방식을 적용하는2극 전동기 및 대형 전동기의 베어링 하우징에 내부 팬으로 (-) 압력 또는 상대적으로 저압이 발생함. 일반적으로 플로팅 래브린스 씰은 압력 차에 낮은 저항성을가지고 있음. 30 파스칼 압력까지 만 저항성이 있음. 흡입력으로 인한 누유를 방지하기 위하여 베어링하우징 하부에 통풍구를 설치하여 전동기 외부 측 압력과 동일한 압력을 같게 보정을 함. 하지만, 이러한 통풍구 만으로 누유를 방지하는 데 한계가 있는 대형 고속 전동기인 경우 추가적인 압력 보정용 튜브를 설치하여 누유를 방지함. 

베어링 면압이 2.5 MPa 이상인 경우 Shaft와 Bearing Metal의 고착을 방지하기 위하여 Oil Jack-up을 설치하여야 함. 

표준베어링 종류 및 그리스 주입식을 적용하는 기준

FR. 200 이하: ZZ 베어링 표준으로 적용
FR. 225 이상: Open 베어링 표준 적용

현대모터 Grease type

ZZ 베어링: Polyrex EM
Z 및 Open 베어링: Alvania RL2
기타: Superlube 등

HHI MOTOR에서(현대모터) 보장하는 BEARING의 수명시간

ZZ베어링:26,280시간

Z 및 오픈베어링:40,000시간

그리스 재주입 시기

2극 전동기: 3개월 마다

4극 이상 전동기: 6개월 마다 -. 교체: 

2극 전동기: 6개월 마다
4극 이상 전동기: 12개월 마다

그리스 주입 및 배출 방법
- 그리스 주입: 그리스 건(Gun) - 그리스 배출:

보충 시: 배출 필요 없음.

교체 시: Overhaul 시 전동기 분해하여 제거 후 재주입

NSK, KBC, GMB, FAG, SKF, NTN, NACH

1Z타입, 2Z타입