当前位置: 能电机 >> 能电机前景 >> 电机制造业电机电流对轴承的影响有多大
在20世纪20年代,人们证明轴承电流是不对称定子绕组的结果,随着绕组技术和电机制造改进了,电流变小了,不那么重要。近年来采用PWM技术的变频器,又带回来了轴承电流研究。具有交流变换器的电机的输出存在高du/dt(电压梯度)和高的开关频率,电压取决于中间电路的直流电压和开关频率。三相共模电压不再是零,电压总是试图产生电流流,如果不考虑这些因素,电机轴承可以在几个月内就被摧毁了。
损坏来自电流放电
损伤总是由局部放电引起的,轴承内环槽和钢球之间的油膜起到了电介质的作用(电容器),由轴承电流充电。一旦电压足够高,短路放电,这种定期放电会腐蚀金属,转子的转速会加速影响腐蚀。较高的旋转产生较厚的油膜,电压越高,伤害越大;在低速时油膜“接触”区域更大,受损的风险要低得多。速度越高,额定功率越高,直流电压越高,损坏的风险就越大。损坏的钢球表面一旦被腐蚀,将导致内外环的永久振动。
主要特征
损坏发动机或负载,取决于电机功率,对于带有额定功率大于kw,高频环流与高频轴接地电流是有害的,而较小的电机,电容放电电流可能导致破坏。高频共模电流,通过气隙诱导瞬态轴端之间的电压,轴承和电机架提供电流的路径。如果电压足够高,轴承润滑的介电强度可能克服放电和电流流动。
由于不对称的非屏蔽电机电缆和定子接地不良,在电机机架和地面之间产生高频电压,电流可以流动,通过电机轴承和轴向负载,然后接地,电流通过轴可以损坏负载轴承。通过使用不带在输出端,电机电缆必须三相屏蔽型,必须连接防护罩在电机和变频器侧,这是使能共模电流回流指向其源的路径。
气隙容量起到普通分压器的作用,这是电压在轴和电机框架之间耦合的结果,气隙电容器通过电机轴承向地放电。由于机械设计,这种现象主要存在在kw以下的小型电动机中,通常低于30kw。
如何防止高频轴承电流
对于配备的驱动器具用滤波器功能,没有什么特别的考虑的行动,大多数失效的案例由于错误安装。
电缆问题:电机用电缆总是使用屏蔽三相共模电流回路,切勿安装单相或非屏蔽电缆,屏蔽可能穿过轴承的共模电流。
高频环流du/dt:现代变频器产生高du/dt,建议转换器在kw以上电机功率、频率的大输出端配备一个du/dt滤波器,以防止高频环流,低于此功率的电动机的转换器通常不需要配备一个du/dt滤波器。
电容放电电流断开电流通路:保证轴承处于绝缘状态,中断电流通过的路径,同时,确定电流不会再通过另一条路径通过承重接地,电流通过屏蔽电缆提供路径流通。
高频轴接地电流结论
大多数电流损伤是由循环电流引起的,轴接地电流通常与电缆或接地不当有关,小电机的电容放电电流可能会有问题。选择正确的电缆类型很重要,采用电缆屏蔽和聚乙烯导体连接,防止损坏电机/驱动机械的安装。