軸電流是變頻電機(jī)、大型電機(jī)、高壓電機(jī)和發(fā)電機(jī)的一大質(zhì)量殺手,對于電機(jī)軸承系統(tǒng)的傷害極大。由于軸電流防范措施不到位發(fā)生的軸承系統(tǒng)故障案例比比皆是。
軸電流的特點(diǎn)是低電壓大電流,對軸承系統(tǒng)的傷害可以說是防不勝防。軸電流的產(chǎn)生緣于軸電壓和閉合回路,要解決軸電流問題可以從消除軸電壓或切斷回路兩個途徑進(jìn)行解決。
磁路不平衡、逆變供電、靜電感應(yīng)、靜電荷及外界的電源干擾都有可能產(chǎn)生軸電壓,軸電壓的幅值一般較小,但是達(dá)到一定值后就會擊穿軸承潤滑油膜,通過軸承形面一個閉合回路,較大的軸電流會導(dǎo)致軸承在很短時間內(nèi)因發(fā)熱燒蝕。因軸電流燒毀的軸承會在軸承內(nèi)圈外表面上留下類似搓板狀的痕跡。
要解決的規(guī)避軸電流問題,在電機(jī)的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、制造過程都必須采取必要的措施,比如在端蓋、軸承套上增加必要的絕緣措施,對于小規(guī)格產(chǎn)品可以采用絕緣軸承,也可以在使用環(huán)節(jié)增加泄流碳刷。從使用的角度分析,在零部件上采取斷路措施是一勞永逸的措施,而采用導(dǎo)流的方式就可能存在碳刷裝置的更換問題,至少在電機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)周期內(nèi)碳刷系統(tǒng)不要發(fā)生問題。
01
絕緣軸承
絕緣軸承與普通緣軸承的尺寸、承載能力都是一樣的,區(qū)別是絕緣軸承能夠非常好地阻止電流的通過,絕緣軸承可避免電腐蝕所造成的損害,因此比普通軸承應(yīng)用在電機(jī)中可保障運(yùn)行更可靠,絕緣軸承可避免感應(yīng)電流對軸承的電蝕作用,防止電流對潤滑脂和滾動體、滾道造成損壞。
02
逆變供電為何會產(chǎn)生軸電壓?
電動機(jī)采用逆變供電運(yùn)行時,供電電壓含有高次諧波分量,使定子繞組線圈端部、接線部分、轉(zhuǎn)軸之間產(chǎn)生電磁感應(yīng),從而產(chǎn)生軸電壓。
異步電動機(jī)的定子繞組是嵌人定子鐵芯槽內(nèi)的,定子繞組的匝間以及定子繞組和電動機(jī)機(jī)座之間均存在分布電容,當(dāng)通用變頻器在高載頻下運(yùn)行時,逆變器的共模電壓產(chǎn)生急劇變化,會通過電動機(jī)繞組的分的分布電容由電動機(jī)的外殼到接地端之間形成漏電流。該漏電流有可能形成放射性和傳導(dǎo)性兩類電磁干擾。而由于電動機(jī)磁路的不平衡,靜電感應(yīng)和共模電壓都是產(chǎn)生軸電壓和軸電流的起因。