Dimensionierung eines Wellenerdungsrings

Hallo zusammen,

ich benötige dringend Hilfe zu folgendem Thema:

Frequenzumrichter induzieren eine schädliche Gleichtaktspannung. Durch verschiedene Phänomene führt dies zu einem Spannungsaufbau am Motorlager und einem anschließenden elektrischen Durchschlag, wodurch das Motorlager geschädigt wird.


Ich soll nun ein Wellenerdungsring mit leitfähigen Fasern konzipieren, der dieses Problem beheben soll. Dieser Wellenerdungsring wird auf der Antriebsseite des Elektromotors über die Welle geschoben und am Motorengehäuse verschraubt. Durch die elektrisch leitfähigen Fasern (Kohlenstoff-Kunststoff-Fasern mit Faserdurchmesser unter 150 Mikrometer) können die Spannungen von der Welle über einen parallel Pfad abgeleitet und geerdet werden. Dabei ist zwischen Faserspitze und Wellenoberfläche ein Luftspalt von 2nm bis 5 Mikrometer.


Nun meine Frage dazu:

Welche elektrotechnische Phänomene muss ich hier bei der Auslegung dieses Produkts beachten?

Welche elektrotechnische Phänomene kann ich nutzen um den Ring zu dimensionieren bzw. auszulegen? Hierbei bin ich auf das Paschen-Gesetzt, welche den Spaltabstand vorgibt, der Spitzeneffekt, der Skin- und Proximity-Effekt und die Strombelastbarkeit von den gewählten Kontaktelementen gestoßen. Welche Phänomene kann ich noch nutzen, um beispielsweise auf die notwendige Anzahl von Fasern oder Faserdurchmesser zu schließen?


Vielen Dank im Voraus.


Liebe Grüße

Basti