中礦傳動(dòng)技術(shù)交流

設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)

2021年7月26日發(fā)布

       電機(jī)定子鐵心組合縫、定子硅鋼片接縫、定子與轉(zhuǎn)子空氣間隙不均勻等，會(huì)造成電機(jī)的磁路往往不對(duì)稱，電機(jī)主軸在這種不對(duì)稱的磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)，會(huì)在其兩端產(chǎn)生交流電壓叫軸電壓，如果電機(jī)主軸兩端軸承沒(méi)有絕緣墊或絕緣不好。這個(gè)電壓就會(huì)通過(guò)電機(jī)兩端軸承支架形成電流回路，這個(gè)電流叫軸電流。大型電機(jī)要充分考慮軸電壓和軸電流帶來(lái)的不利影響，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中產(chǎn)生的危害很大。

圖1  電機(jī)中產(chǎn)生的軸電壓和軸電流示意圖

1）磁路不平衡產(chǎn)生軸電壓

       電動(dòng)機(jī)因扇形沖片、硅鋼片疊裝及鐵芯槽、通風(fēng)孔等存在造成磁路中存在不平衡磁阻，且在轉(zhuǎn)軸周遭有交變磁通切割轉(zhuǎn)軸，因此在軸兩端感應(yīng)出軸電壓。

2）變頻器供電產(chǎn)生軸電壓

       電動(dòng)機(jī)采用變頻器供電時(shí)，由于電源電壓含有高次諧波分量，在電壓脈波分量的作用下，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)，使得轉(zhuǎn)軸的電位發(fā)生變化，從而產(chǎn)生軸電壓。

3）靜電感應(yīng)產(chǎn)生軸電壓

       在電動(dòng)機(jī)放置位置處若周遭有較多的高壓設(shè)備，在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下，在轉(zhuǎn)軸的兩端感應(yīng)出軸電壓。

4）外部電源的介入的生軸電壓

       大型電機(jī)由于保護(hù)、感測(cè)元件絕緣破損等因素，都有可能導(dǎo)致軸電壓的產(chǎn)生。軸電壓建立后，一旦在轉(zhuǎn)軸及機(jī)座、外殼間形成回路后，就會(huì)產(chǎn)生軸電流。

     正常情況下，轉(zhuǎn)軸與軸承間有潤(rùn)滑油膜的存在，此油膜有絕緣的作用。對(duì)于較低的軸電壓，潤(rùn)滑油膜仍有其保護(hù)其絕緣性能。軸電壓增加到一定數(shù)值（尤其在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，當(dāng)軸承內(nèi)的潤(rùn)滑油膜尚未穩(wěn)定形成，軸電壓將擊穿油膜而放電。軸電流由轉(zhuǎn)軸經(jīng)軸承放電，因接觸面積小，在瞬間產(chǎn)生高溫，使軸承局部燒熔。

       軸電流的危害主要是將在軸頸和軸瓦之間產(chǎn)生小電弧侵蝕，破壞油膜，使軸承溫度升高，潤(rùn)滑油碳化變質(zhì)等；如果軸電流超過(guò)一定數(shù)值，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸軸頸的滑動(dòng)表面和軸瓦就可能被損壞，軸承不能使用或壽命將會(huì)大大縮短。

圖2   因軸電流燒毀的電機(jī)

圖3 軸電流燒壞的軸和聯(lián)軸器

       軸電流的形成需要同時(shí)具備兩個(gè)條件：一是軸承內(nèi)圈和軸承外圈、軸承室、機(jī)座形成一個(gè)閉合回路；二是軸承的內(nèi)圈和外圈之間存在電位差，即軸電壓。通常采用下列幾種防范措施：

1）設(shè)計(jì)安裝時(shí)，通常在位于電機(jī)軸承支架與底座之間加裝絕緣墊，同時(shí)將所有油管、螺桿、螺釘?shù)炔扇〗^緣措施。

2）在電機(jī)設(shè)計(jì)時(shí),避免產(chǎn)生磁路不對(duì)稱。為了降低電機(jī)由于磁路不對(duì)稱引起的軸電壓，設(shè)計(jì)時(shí)考慮消除或減少軸電壓的措施，采用全新的電機(jī)結(jié)構(gòu)，安裝時(shí)嚴(yán)格按照廠家工藝、設(shè)計(jì)要求，防止轉(zhuǎn)子偏心。

3）為了防止軸電壓、軸電流的危害，電機(jī)的大軸上都要安裝碳刷，通過(guò)接地裝置接地，碳刷會(huì)及時(shí)把電流引向大地。

圖4 軸電流接地示意圖

4）以切斷電流回路為原理，阻斷軸電流主要依靠軸承與機(jī)座的底板之間加裝絕緣墊，平時(shí)注意不應(yīng)有金屬物短接絕緣墊。絕緣軸承主要的結(jié)構(gòu)形式有深溝球軸承、圓柱滾子軸承、圓錐滾子軸承和四點(diǎn)接觸球軸承等。

圖5：加絕緣墊抑制軸電流

       三相異步電機(jī)是一個(gè)技術(shù)十分成熟的產(chǎn)品，生產(chǎn)門(mén)檻也較低，在產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)達(dá)的地區(qū)，小作坊式的電機(jī)廠比比皆是，但要做到電機(jī)性能優(yōu)異，品質(zhì)穩(wěn)定，則還是要一定規(guī)模的電機(jī)廠才有保障。

1）硅鋼片

       硅鋼片是電機(jī)的重要組成部分，和銅線一起占了電機(jī)的主要成本，硅銅片分冷扎鋼片和熱扎鋼片，提倡棄用熱扎片，一般規(guī)模企業(yè)都已采用冷扎片進(jìn)行制造，冷扎片性能在牌號(hào)中可體現(xiàn)，一般采用DW800，DW600,DW470等，普通異步電機(jī)一般采用DW800,有部分企業(yè)采用帶鋼制造電機(jī)，性能是有明顯差異的。

2）鐵心長(zhǎng)度

      電機(jī)定轉(zhuǎn)子都由硅鋼片壓鑄而成，壓鑄的長(zhǎng)度與壓鑄的緊密度對(duì)電機(jī)性能影響很大，鐵心壓鑄長(zhǎng)度越長(zhǎng)越緊密，功率性能越好。有企業(yè)以縮短鐵心長(zhǎng)度或降價(jià)硅鋼片牌號(hào)來(lái)降低成本，電機(jī)價(jià)格就低。

3）銅線槽滿率

       銅線槽滿率即銅線用量的多少，鐵心越長(zhǎng)，同時(shí)銅線用量會(huì)越多，槽滿率越高，使用銅線也越多，銅線足，電機(jī)性能就會(huì)好，有部分生產(chǎn)企業(yè)在不改變鐵心長(zhǎng)度的情況下，縮小槽形，以此來(lái)減少銅線用量，降低成本。

4）軸承

      軸承是承受電機(jī)轉(zhuǎn)子高速運(yùn)轉(zhuǎn)的載體，軸承品質(zhì)的優(yōu)劣，影響電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)噪音，發(fā)熱。

5）機(jī)殼

       機(jī)殼承擔(dān)電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的振動(dòng)，散熱，按重量計(jì)算，越重機(jī)殼強(qiáng)度越大，當(dāng)然，機(jī)殼的外觀設(shè)計(jì)，壓鑄外觀效果，都是影響機(jī)殼價(jià)格的重要因素。

6）工藝

       包括機(jī)件加工精度，轉(zhuǎn)子壓鑄工藝，裝配工藝，絕緣浸漆等，都會(huì)影響電機(jī)的性能和品質(zhì)穩(wěn)定性，規(guī)模廠家生產(chǎn)工藝相對(duì)管理較嚴(yán)格，品質(zhì)更有保障。

  （本稿件由中礦傳動(dòng)市場(chǎng)部整理編輯，經(jīng)中礦傳動(dòng)技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)審核授權(quán)發(fā)布?。?/span>

如有問(wèn)題，歡迎技術(shù)咨詢！

中礦傳動(dòng)竭誠(chéng)為您服務(wù)！

垂詢電話：0516-80139798

網(wǎng)址：www.nicealice.cn

郵箱：sell@zkcd.com.cn