在電動機運(yùn)行過程中(zhōng),如果在電機兩軸承端或轉軸(zhóu)與軸承間存在軸電流時,將會大大縮(suō)短電(diàn)機軸(zhóu)承的使用(yòng)壽命,嚴重時(shí)隻能運行(háng)幾小時。下麵跟大家來分析下電動機軸電壓和軸電流的產生。
1.磁(cí)不平衡(héng)產生軸電壓
交流層步電動機在正弦交變的電壓下運行時,其轉子處在正(zhèng)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(fēng)孔等的存在,在磁路中造成不平衡的磁阻。當電動機的(de)定子鐵芯圓(yuán)周方向上的磁阻發生不(bú)平衡時,便(biàn)產生與軸相交鏈的交(jiāo)變磁通,從而產生交變電勢。當(dāng)電動機(jī)轉動即磁極旋轉,通過各磁極的(de)磁通發(fā)生了變化(huà),在軸的(de)兩端感(gǎn)應出軸電(diàn)壓,產生了與軸(zhóu)相交鏈的磁通。隨著磁極的旋轉(zhuǎn),與軸(zhóu)相交鏈的磁通交替變化,這(zhè)種電壓是延軸向而產生的,如果與軸兩側的軸承形成閉合(hé)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.逆變供電產生軸(zhóu)電壓
電動機采用逆變供(gòng)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)生電磁感應從而產生軸電壓。異步電動機的定子繞組是(shì)嵌人定(dìng)子鐵芯槽內的,定子繞組的匝間以及定子繞組和電動機(jī)機座之間均存在分布電容,當通用變(biàn)頻器在高載頻下(xià)運行時,逆變(biàn)器的共模電壓(yā)產生急劇變化,會通過電(diàn)動(dòng)機繞組的分布電容由電動機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(hé)傳(chuán)導性兩類電磁幹擾。而由於電動機磁路的不(bú)平(píng)衡,靜電感應(yīng)和共模電壓又是產生軸(zhóu)電壓和軸電流的起因。當定子繞組輸人端賣加陡峭變化的電壓時,由於分布電容的影響,繞組各點電壓分布不均,使輸入端繞組接近端口部分電壓高度集中(zhōng)而引起絕緣破(pò)壞或老(lǎo)化(huà)。這種現象一般破壞的部分是定子繞組,電壓(yā)常集中於侵入的(de)端點(diǎn)部位。此外,由於繞(rào)組的電抗較大,輸人電壓(yā)的高頻分(fèn)量將(jiāng)集(jí)中於輸人端點附近的分布(bù)電容上,通過配電線、繞組、機殼間的分(fèn)布電容到接地線流通電流,形成一個LC串(chuàn)聯諧振電路,當其中產生高頻諧振電流時,就會產生各式各樣的故障。一般通(tōng)用變頻器驅動容量較(jiào)小的異步電動機時,軸電壓的問題(tí)可以不考慮,但使用超過200kW的電動機時,特別(bié)是已有的(de)風(fēng)機、壓縮機等進行(háng)變頻(pín)調速改造的場合,最(zuì)好事先確認軸電壓的大小,以便及早采取預防(fáng)措施。
3.靜電感應產生軸電壓
在電動機運行現場,由於高壓設備強電場(chǎng)的作用,在轉軸的兩端感應出(chū)軸電壓
4.靜電荷
電動機在運行過程中(zhōng),負載方(fāng)麵的流體(tǐ)與旋轉(zhuǎn)體運行摩擦而在旋轉(zhuǎn)體上產生靜電荷,電荷逐漸積累便產生軸電壓(yā)。由這種情況產生的軸電壓和由磁交變所產生的(de)軸電壓在原理上是不同的。靜電(diàn)荷產生的軸電壓是間歇的,並且是非周期(qī)性的,其大小(xiǎo)與運轉狀態(tài)、流體的狀態等因素關係很大。如靜(jìng)電荷的積(jī)累、測溫元件絕緣破損等因(yīn)素都有可能導致軸(zhóu)電壓的產生。軸電壓建立起來後,一旦在轉軸及機座、殼體間形成通路,就產生軸電流。
5.外部原因
外部電源(yuán)的介人產生軸電(diàn)壓。由於運行現場接線比較(jiào)繁雜(zá),尤其(qí)大電機保護(hù)、測量元件接(jiē)線較多,哪一根帶電線頭搭接在轉軸上,便(biàn)會產生軸電壓由上(shàng)分析,電動機的軸電壓(yā)、軸電流是由於環繞電動機軸(zhóu)的(de)磁路不對稱、轉子運轉不同心、感生脈動磁(cí)通等原因產生的(de)。它會使軸一軸承一機座的回(huí)路有軸電流流通,在電動(dòng)機轉子軸兩端、軸(zhóu)與軸承之間、軸與軸承對地形成軸電壓(yā)。根據軸承的種類(lèi)不同,其耐壓程度有所不同,若超過(guò)軸承所允許的值,會通過油膜放(fàng)電或者導電,在軸(zhóu)瓦和軸承處產生點狀微孔,並在底部產生發黑現象。嚴重時會使軸和軸承受到損壞,運行(háng)中伴隨著強烈的噪聲及設備外殼帶電等。




