變頻電機軸電流的產生及危害

時間:2021-08-19 20:42 來源:未知

一、軸電流產生的原因

軸電壓是指電動機運行時，在軸的兩端或轉軸與軸承間所產生的電壓。在正常情況下軸電壓較低，轉軸與軸承間的潤滑油膜能起到較好的絕緣作用。但如果由於某些原因使得軸電壓升高到一定數值時，就會擊穿油膜放電，一旦在轉軸、軸承、機座、殼體間形成通路，就會產生軸電流。

1、磁阻不平衡

交流異步電動機運行時，其轉子處在正弦交變的磁場中。由於電動機定、轉子扇形衝片、矽鋼片等疊裝因素，再加上鐵芯槽、通風孔等的存在，在磁路中造成磁阻的不平衡。當電動機的定子鐵芯圓周方向上的磁阻發生不平衡時，便產生與軸相交鏈的交變磁通，從而產生交變電勢。當電動機轉動即磁極旋轉，通過各磁極的磁通發生了變化，在軸的兩端感應出軸電壓，如果與軸兩側的軸承形成閉合回路，就產生了軸電流。一般情況下這種軸電壓大約為1～2V。

2、轉子偏心

轉子支撐偏心也會產生脈動磁通，同樣會在轉軸中產生感應電壓。

3、逆變供電

電動機采用變頻器逆變供電運行時，由於電源電壓含有較高次的諧波分量，在電壓脈衝分量的作用下，定子繞組線圈端部、接線部分、轉軸之間產生電磁感應，使轉軸的電位發生變化，從而產生軸電壓。

4、靜電感應

在電動機運行現場，由於高壓設備強電場的作用，在轉軸的兩端感應出軸電壓。

5、靜電荷

電動機在運行過程中，負載方麵的流體與旋轉體運行摩擦而在旋轉體上產生靜電荷，電荷逐漸積累便產生軸電壓。

6、外部原因

外部電源的介入產生軸電壓。由於運行現場接線比較繁雜，尤其大電機保護、測量元件接線較多，帶電線頭搭接在轉軸上，便會產生軸電壓。

二、軸電流的危害

1、燒熔軸承低熔點合金

軸電流不但會破壞油膜的穩定性，使潤滑油質逐漸劣化，同時由於軸電流從軸承和轉軸的金屬接觸點通過，金屬接觸點很小，電流密度很大，在瞬間產生高溫，使軸承局部燒熔，被燒熔的軸承合金在碾壓力的作用下飛濺，於是在軸承內表麵上燒出小凹坑或軸承內表麵被壓出條狀電弧傷痕。

2、軸承抱死或散架

滾動體表麵和軸承圈滾道表麵因軸電流的燒蝕，輕者發熱、溫度異常，重者相互抱死或散架，觸發過流保護停機甚至燒毀電機。

三、軸電流的預防

針對軸電流產生的原理，一般用如下措施來預防：

1、阻斷

軸電流形成的重要條件之一就是構成回路。保持軸與軸瓦之間潤滑絕緣介質油的純度，發現油變質必須及時更換新油，否則油膜的絕緣強度不能滿足要求，容易被低電壓擊穿。必要時在非軸伸端的軸承座和軸承之間加裝絕緣墊或采用絕緣軸承，切斷軸電流的回路，要經常檢查軸承的絕緣強度，用500V搖表測量，絕緣不得低於0.5MΩ。

2、導流

在軸伸端安裝接地碳刷，使接地碳刷可靠接地，並且與轉軸可靠接觸，保證轉軸電位為零電位，隨時將電機軸上的靜電荷引向大地，以此消除軸電流。

3、加強絕緣防護

為了避免其他電動機附件導線絕緣破損造成的軸電流，應定期仔細檢查並加強導線或墊片絕緣，以消除不必要的軸電流隱患。

一般通過以上處理，大多數電動機的軸電流微乎其微，已對電動機構不成實質上的危害。

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