一站式精密五(wǔ)金(jīn)件加工(gōng)製造
181-2286-6311
138-2527-8561
在電(diàn)動機運行過程中,如果在電機兩軸承端或轉軸與軸承間存(cún)在軸電流時,將會大大縮短電機軸承的(de)使用壽命,嚴重時隻能運行(háng)幾(jǐ)小時。下麵小編跟(gēn)大家來分析下電動機軸電壓(yā)和(hé)軸電流的產生。
一、軸電壓、軸電流的產生(shēng)的原因
1.磁不平衡產生軸(zhóu)電壓
交流異(yì)步電動機在正弦交變的電壓下運行時,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(děng)疊裝因素,再加上鐵芯槽、通風(fēng)孔等(děng)的存(cún)在,在磁路中造成不平衡的磁阻。當(dāng)電動機的定子鐵芯圓周方向(xiàng)上的磁阻發(fā)生不平衡時,便產生與軸相交鏈(liàn)的交變磁通,從而產生交變電勢。當(dāng)電動機轉(zhuǎn)動即磁極旋轉,通過各磁極的磁通發(fā)生了變化(huà),在軸的兩端感(gǎn)應出軸電壓,產生了與軸相交鏈的磁(cí)通。隨(suí)著磁極的旋轉,與軸相交鏈的磁通交替變化,這種電壓是(shì)延軸向而產生的,如果與(yǔ)軸兩側的軸承形成閉合回路,就產生了軸電流(liú)。一般情況下這種軸電壓大約為1-2V。
2.逆變供電產生軸電壓
電動機采用逆變供電運行時,供電電壓含有高(gāo)次諧波分量,使(shǐ)定子(zǐ)繞組線圈端部、接線(xiàn)部分、轉軸之間(jiān)產生(shēng)電磁感應從(cóng)而產(chǎn)生軸電(diàn)壓。異步電動機的定子繞組是嵌人定子鐵芯槽內的,定子繞組的匝間以及定(dìng)子(zǐ)繞組和電動機機座(zuò)之間均存(cún)在分布電容,當通用變頻器在高載頻下運行時(shí),逆變器的共模電壓產生急劇變化,會通過電動機繞組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(xìng)和傳導性兩類電磁幹擾(rǎo)。而由於電動機磁路的不平衡,靜電(diàn)感應和共模電壓又是產生軸電壓和(hé)軸(zhóu)電流的(de)起因。當定子繞組輸(shū)人端突加(jiā)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(duān)繞(rào)組接近端(duān)口部分電壓高度集中而引起絕緣破壞或老化。這種現象一般破壞(huài)的部(bù)分是定子繞組,電(diàn)壓常集中於侵入的端點部位。此外,由於(yú)繞組的電抗較(jiào)大,輸(shū)人(rén)電壓的高頻分量將集中於輸人端點附近的分布電容上,通過配電線、繞組、機殼間的分布電容到接地線流通電流(liú),形成一個LC串聯諧振電路,當其(qí)中產生高頻諧振電流時,就會產生各式各(gè)樣的故障。一般通用變頻器(qì)驅動容量較小的異步電動(dòng)機時,軸電(diàn)壓的問題可以不考慮,但使用超過200kW的電動(dòng)機時,特別是已有的風機、壓縮機等進行變頻調(diào)速(sù)改造的場合,最好事先確認軸電壓的大小,以便及早采取預防措施。
3.靜電感應產(chǎn)生軸電(diàn)壓
在電動機運行現(xiàn)場,由於高壓設備(bèi)強電場的作用,在轉軸的兩端感應出軸(zhóu)電壓。
4.靜電荷
電動機在運行過程中,負載(zǎi)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(yā)。由這種情況產生的軸電壓和由磁交(jiāo)變所產生的軸電壓在原(yuán)理上是不同的。靜電荷產生的軸電壓是間歇的,並且是非(fēi)周期性的,其大小與運轉狀態(tài)、流體的狀態等因素關係很大。如靜電荷的積累、測溫元件絕緣破損等因素都(dōu)有可能導致軸電(diàn)壓的產生。軸電壓建立起來後,一旦(dàn)在轉軸及機座、殼體間形成通路,就產生軸(zhóu)電流。
5.外部原(yuán)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(liàng)元件接(jiē)線較多,哪一根帶電線頭搭接(jiē)在轉軸上,便會產生軸電壓。
由上分析,電動機的軸電壓、軸(zhóu)電流是由於(yú)環繞電動機軸的磁路不對稱、轉子運轉不同心、感生脈動磁通等原因產生的。它會使軸一軸承一機座的回路(lù)有軸電流流通,在(zài)電動機轉子軸兩端、軸與軸承之間、軸與軸承對地形成軸電壓。根據軸承的種(zhǒng)類不同,其耐壓程度有所不同,若超過軸承所允許的值,會通過油膜(mó)放電或者導電,在(zài)軸瓦和軸承處產生點狀微孔,並在底部產生發(fā)黑(hēi)現(xiàn)象。嚴重(chóng)時(shí)會使軸和軸(zhóu)承受到損(sǔn)壞,運行中伴隨著強烈(liè)的噪聲及設備外(wài)殼帶電等。
二、電動機軸電流的危害
大中型交流電動機采用(yòng)稀油潤滑的滑動軸承,電機軸是沉在油膜上的。正(zhèng)常情況下,轉軸與軸承間的潤滑油(yóu)膜起到絕緣的作用。對於(yú)較低的軸電壓,不會產(chǎn)生軸電流。當軸電壓增(zēng)加到(dào)一定數值時,尤其在電動機啟動時(shí),潤滑油(yóu)膜還未穩定形(xíng)成,軸電壓將擊穿油膜構成(chéng)回路,產生相當大的軸電流,可達(dá)到幾百安甚至上千安。由於該金屬接觸麵很小(xiǎo),電流密度大,使軸承局部燒熔,被燒熔的(de)軸承合金在碾壓(yā)力(lì)的作用下飛濺,於是在軸承內表麵上(shàng)燒出小凹坑。通(tōng)常表現出來的症狀是軸承內表麵被(bèi)壓出條狀電弧傷痕,嚴重時足以把軸頸和軸瓦燒(shāo)壞。
由於運行摩擦在軸上產生靜電荷,使軸的電位(wèi)因被充電而升高。當運轉的軸接觸(chù)到旋轉體以外的任何部件時,便通達該部(bù)件進行放電。否(fǒu)則就要繼續積累電荷,最後產生過高的(de)電壓,如果超過軸承(chéng)油膜(mó)的絕緣強度時,電荷在極短的時間內放(fàng)電。這種現象(xiàng)重複發生的結果,就能使軸受到損傷。
三、防止軸電流產生的(de)措施
1、在軸端(duān)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。
2、為防止磁不平衡等原因產生軸電流,在(zài)非軸伸端的軸承座(zuò)和(hé)軸承支架處加絕緣隔(gé)板,切斷軸電(diàn)流的回(huí)路。
3、要求檢修運行人員細致檢查並加強導線或墊片絕緣(yuán)。
4、在機(jī)座中除一個軸承座外,其餘軸承座及包括所有裝在其上的儀表外殼等金屬部件都對地絕緣、不絕緣的軸承(chéng)應裝接地電刷經防靜電充電。
5、對於(yú)由軸(zhóu)交鏈交磁通所產生的(de)軸電壓(yā),可在電(diàn)動機一側的軸承座下加絕緣墊以割斷軸與軸瓦之間形成的回路,使軸電流無法產生。但在實際工作中對絕(jué)緣墊的作用(yòng)認識不清,從絕緣墊加裝的方(fāng)法和軸承與油管道的邊接上都不同程度地出現過問題,最後造成絕緣墊起不到絕緣作用,進而形(xíng)成軸電流。所經我們要(yào)經常檢查(chá)軸承座的絕緣強度,用500V搖表測量,絕緣不得低於0.5MΩ
6、保持軸與軸瓦之間潤滑絕緣介質油的純度,發現油中帶(dài)水必須進地(dì)過濾處理,否則油膜(mó)的絕緣強(qiáng)度不能(néng)滿足(zú)要求,容易(yì)被低電壓擊(jī)穿。