變頻電機(jī)軸電流的產(chǎn)生及危害
一、軸電流產(chǎn)生的原因
軸電壓是指電動機(jī)運(yùn)行時(shí)，在軸的兩端或轉(zhuǎn)軸與軸承間所產(chǎn)生的電壓。在正常情況下軸電壓較低，轉(zhuǎn)軸與軸承間的潤滑油膜能起到較好的絕緣作用。但如果由于某些原因使得軸電壓升高到一D數(shù)值時(shí)，就會擊穿油膜放電，一旦在轉(zhuǎn)軸、軸承、機(jī)座、殼體間形成通路，就會產(chǎn)生軸電流。
1、磁阻不平衡
交流異步電動機(jī)運(yùn)行時(shí)，其轉(zhuǎn)子處在正弦交變的磁場中。由于電動機(jī)定、轉(zhuǎn)子扇形沖片、硅鋼片等疊裝因素，再加上鐵芯槽、通風(fēng)孔等的存在，在磁路中造成磁阻的不平衡。當(dāng)電動機(jī)的定子鐵芯圓周方向上的磁阻發(fā)生不平衡時(shí)，便產(chǎn)生與軸相交鏈的交變磁通，從而產(chǎn)生交變電勢。當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)動即磁極旋轉(zhuǎn)，通過各磁極的磁通發(fā)生了變化，在軸的兩端感應(yīng)出軸電壓，如果與軸兩側(cè)的軸承形成閉合回路，就產(chǎn)生了軸電流。一般情況下這種軸電壓大約為1～2V。
2、轉(zhuǎn)子偏心
轉(zhuǎn)子支撐偏心也會產(chǎn)生脈動磁通，同樣會在轉(zhuǎn)軸中產(chǎn)生感應(yīng)電壓。
3、逆變供電
電動機(jī)采用變頻器逆變供電運(yùn)行時(shí)，由于電源電壓含有較高次的諧波分量，在電壓脈沖分量的作用下，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)，使轉(zhuǎn)軸的電位發(fā)生變化，從而產(chǎn)生軸電壓。
4、靜電感應(yīng)
在電動機(jī)運(yùn)行現(xiàn)場，由于高壓設(shè)備強(qiáng)電場的作用，在轉(zhuǎn)軸的兩端感應(yīng)出軸電壓。
5、靜電荷
電動機(jī)在運(yùn)行過程中，負(fù)載方面的流體與旋轉(zhuǎn)體運(yùn)行摩擦而在旋轉(zhuǎn)體上產(chǎn)生靜電荷，電荷逐漸積累便產(chǎn)生軸電壓。
6、外部原因
外部電源的介入產(chǎn)生軸電壓。由于運(yùn)行現(xiàn)場接線比較繁雜，尤其大電機(jī)保護(hù)、測量元件接線較多，帶電線頭搭接在轉(zhuǎn)軸上，便會產(chǎn)生軸電壓。
二、軸電流的危害
1、燒熔軸承低熔點(diǎn)合金
軸電流不但會破壞油膜的穩(wěn)定性，使?jié)櫥唾|(zhì)逐漸劣化，同時(shí)由于軸電流從軸承和轉(zhuǎn)軸的金屬接觸點(diǎn)通過，金屬接觸點(diǎn)很小，電流密度很大，在瞬間產(chǎn)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，于是在軸承內(nèi)表面上燒出小凹坑或軸承內(nèi)表面被壓出條狀電弧傷痕。
2、軸承抱死或散架
滾動體表面和軸承圈滾道表面因軸電流的燒蝕，輕者發(fā)熱、溫度異常，重者相互抱死或散架，觸發(fā)過流保護(hù)停機(jī)甚###燒毀電機(jī)。
三、軸電流的預(yù)防
針對軸電流產(chǎn)生的原理，一般用如下措施來預(yù)防：
1、阻斷
軸電流形成的重要條件之一就是構(gòu)成回路。保持軸與軸瓦之間潤滑絕緣介質(zhì)油的純度，發(fā)現(xiàn)油變質(zhì)必須及時(shí)更換新油，否則油膜的絕緣強(qiáng)度不能滿足要求，容易被低電壓擊穿。必要時(shí)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(jīng)常檢查軸承的絕緣強(qiáng)度，用500V搖表測量，絕緣不得低于0.5MΩ。
2、導(dǎo)流
在軸伸端安裝接地碳刷，使接地碳刷可靠接地，并且與轉(zhuǎn)軸可靠接觸，保證轉(zhuǎn)軸電位為零電位，隨時(shí)將電機(jī)軸上的靜電荷引向大地，以此消除軸電流。
3、加強(qiáng)絕緣防護(hù)
為了避免其他電動機(jī)附件導(dǎo)線絕緣破損造成的軸電流，應(yīng)定期仔細(xì)檢查并加強(qiáng)導(dǎo)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(shù)電動機(jī)的軸電流微乎其微，已對電動機(jī)構(gòu)不成實(shí)質(zhì)上的危害。
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