在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中，如果在電機(jī)兩軸承端或轉(zhuǎn)軸與軸承間存在軸電流時(shí)，將會(huì)大大縮短電機(jī)軸承的使用壽命，嚴(yán)重時(shí)只能運(yùn)行幾小時(shí)。下面大蘭電機(jī)廠家跟大家來分析下電動(dòng)機(jī)軸電壓和軸電流的產(chǎn)生。

1.磁不平衡產(chǎn)生軸電壓

交流異步電動(dòng)機(jī)在正弦交變的電壓下運(yùn)行時(shí)，其轉(zhuǎn)子處在正弦交變的磁場(chǎng)中。由于電動(dòng)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，在磁路中造成不平衡的磁阻。當(dāng)電動(dòng)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(shì)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)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，產(chǎn)生了與軸相交鏈的磁通。隨著磁極的旋轉(zhuǎn)，與軸相交鏈的磁通交替變化，這種電壓是延軸向而產(chǎn)生的，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.逆變供電產(chǎn)生軸電壓

電動(dòng)機(jī)采用逆變供電運(yùn)行時(shí)，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(dòng)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(dòng)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(shí)，逆變器的共模電壓產(chǎn)生急劇變化，會(huì)通過電動(dòng)機(jī)繞組的分布電容由電動(dòng)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(dòng)機(jī)磁路的不平衡，靜電感應(yīng)和共模電壓又是產(chǎn)生軸電壓和軸電流的起因。當(dāng)定子繞組輸人端突加陡峭變化的電壓時(shí)，由于分布電容的影響，繞組各點(diǎn)電壓分布不均，使輸入端繞組接近端口部分電壓高度集中而引起絕緣破壞或老化。這種現(xiàn)象一般破壞的部分是定子繞組，電壓常集中于侵入的端點(diǎn)部位。此外，由于繞組的電抗較大，輸人電壓的高頻分量將集中于輸人端點(diǎn)附近的分布電容上，通過配電線、繞組、機(jī)殼間的分布電容到接地線流通電流，形成一個(gè)LC串聯(lián)諧振電路，當(dāng)其中產(chǎn)生高頻諧振電流時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生各式各樣的故障。一般通用變頻器驅(qū)動(dòng)容量較小的異步電動(dòng)機(jī)時(shí)，軸電壓的問題可以不考慮，但使用超過200kW的電動(dòng)機(jī)時(shí)，特別是已有的風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等進(jìn)行變頻調(diào)速改造的場(chǎng)合，最好事先確認(rèn)軸電壓的大小，以便及早采取預(yù)防措施。

3.靜電感應(yīng)產(chǎn)生軸電壓

在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)，由于高壓設(shè)備強(qiáng)電場(chǎng)的作用，在轉(zhuǎn)軸的兩端感應(yīng)出軸電壓。

4.靜電荷

電動(dòng)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。由這種情況產(chǎn)生的軸電壓和由磁交變所產(chǎn)生的軸電壓在原理上是不同的。靜電荷產(chǎn)生的軸電壓是間歇的，并且是非周期性的，其大小與運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)、流體的狀態(tài)等因素關(guān)系很大。如靜電荷的積累、測(cè)溫元件絕緣破損等因素都有可能導(dǎo)致軸電壓的產(chǎn)生。軸電壓建立起來后，一旦在轉(zhuǎn)軸及機(jī)座、殼體間形成通路，就產(chǎn)生軸電流。

5.外部原因

外部電源的介人產(chǎn)生軸電壓。由于運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)接線比較繁雜，尤其大電機(jī)保護(hù)、測(cè)量元件接線較多，哪一根帶電線頭搭接在轉(zhuǎn)軸上，便會(huì)產(chǎn)生軸電壓。

由上分析，電動(dòng)機(jī)的軸電壓、軸電流是由于環(huán)繞電動(dòng)機(jī)軸的磁路不對(duì)稱、轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)不同心、感生脈動(dòng)磁通等原因產(chǎn)生的。它會(huì)使軸一軸承一機(jī)座的回路有軸電流流通，在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸兩端、軸與軸承之間、軸與軸承對(duì)地形成軸電壓。根據(jù)軸承的種類不同，其耐壓程度有所不同，若超過軸承所允許的值，會(huì)通過油膜放電或者導(dǎo)電，在軸瓦和軸承處產(chǎn)生點(diǎn)狀微孔，并在底部產(chǎn)生發(fā)黑現(xiàn)象。嚴(yán)重時(shí)會(huì)使軸和軸承受到損壞，運(yùn)行中伴隨著強(qiáng)烈的噪聲及設(shè)備外殼帶電等。

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