October 13,2026
La raison principale pour laquelle les roulements nécessitent une isolation ou une résistance électrique requise est la présence de courants d'arbre. Lorsque le courant traverse les surfaces de contact internes d'un roulement, il crée des piqûres d'érosion électrique et des marques de fusion sur les chemins de roulement et les éléments roulants, et accélère la dégradation de la graisse.
Moteurs à variateur de fréquence (VFD) (scénario principal)
Les moteurs utilisant des variateurs de fréquence sont le scénario le plus important pour les problèmes de courants d'arbre. La technologie PWM génère une tension de mode commun à haute fréquence, qui se couple via la capacité parasite interne du moteur et induit une tension d'arbre entre l'arbre et le carter. Lorsque la tension dépasse le seuil du film lubrifiant, le film se rompt et se décharge, formant des courants d'usinage par décharge électrique (EDM). Le risque augmente considérablement avec l'utilisation de VFD.
Moteurs de traction pour transport ferroviaire
Les moteurs de traction des véhicules ferroviaires utilisent largement des variateurs de fréquence, ce qui rend les problèmes de courants d'arbre particulièrement graves. Les roulements isolés sont la principale mesure d'atténuation adoptée par l'industrie du transport ferroviaire.
Générateurs d'éoliennes
Les générateurs des systèmes éoliens sont également exposés à des risques de courants d'arbre, et les roulements isolés sont largement utilisés pour protéger les roulements de générateur.
Moteurs d'entraînement de véhicules à énergie nouvelle
Les moteurs des véhicules électriques et des systèmes d'entraînement électrique fonctionnent à grande vitesse, et les courants d'arbre à haute fréquence générés par les onduleurs menacent les roulements.
Autres moteurs et générateurs industriels
Les grands moteurs haute tension, les systèmes d'entraînement industriels, les moteurs CVC, les pompes et les ventilateurs peuvent tous nécessiter des roulements isolés dès lors que des variateurs de fréquence ou des risques de tension induite existent.
Roulements isolés à revêtement céramique
Une couche isolante d'oxyde d'aluminium (Al₂O₃) est appliquée sur la surface de la bague intérieure ou extérieure par projection plasma, généralement d'une épaisseur de 100 à 200 μm. Le revêtement peut atteindre une résistance minimale de 200 à 250 MΩ et supporter des tensions jusqu'à 3 000 V CC. Les dimensions sont identiques à celles des roulements standard et sont directement interchangeables. C'est le type de roulement isolé le plus largement utilisé, adapté aux moteurs de taille moyenne.
Roulements hybrides céramiques
Ils utilisent des bagues en acier à roulements combinées à des éléments roulants en céramique de nitrure de silicium (Si₃N₄). Le matériau céramique lui-même est non conducteur, et le courant ne peut pas former de circuit à travers les éléments roulants. Par rapport aux roulements revêtus, les roulements hybrides offrent une protection fiable sous tension alternative haute fréquence et à hautes températures. Ils sont particulièrement adaptés aux applications à grande vitesse, car le poids plus léger des billes céramiques permet des vitesses environ 20 % supérieures à celles des roulements tout acier. Recommandés pour les petits moteurs dont le diamètre extérieur est inférieur à 120 mm et les moteurs à onduleur haute fréquence.
Roulements entièrement céramiques
Les bagues intérieure et extérieure et les éléments roulants sont tous fabriqués en matériaux céramiques, offrant les meilleures performances d'isolation. Adaptés aux scénarios présentant des exigences d'isolation extrêmement élevées et des dimensions plus petites, mais à un coût plus élevé.
Roulements isolés à résine
Ils utilisent des revêtements isolants en résine tels que le PPS (sulfure de polyphénylène) et sont relativement économiques, principalement utilisés dans les locomotives ferroviaires. L'inconvénient est une faible conductivité thermique, qui peut entraîner des températures élevées à l'intérieur du roulement.
Critères de sélection
Lors du choix d'une solution d'isolation, le type de tension doit être pris en compte : sous tension continue ou alternative basse fréquence, la résistance ohmique du revêtement joue un rôle décisif, ce qui fait des roulements à revêtement céramique un bon choix ; sous tension alternative haute fréquence, l'impédance capacitive du roulement est plus critique, ce qui donne aux roulements hybrides céramiques un avantage plus net. De plus, les performances des roulements isolés sont affectées par l'humidité et la température. Dans des conditions de forte humidité, les performances d'isolation du revêtement peuvent se dégrader, et des produits à pores scellés doivent être sélectionnés.
Si votre équipement nécessite des roulements à résistance électrique requise mais que les roulements standard ne peuvent pas répondre aux exigences, n'hésitez pas à nous contacter. Nous pouvons fournir des solutions personnalisées adaptées à vos besoins spécifiques.
