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如何避免轴电流对电机轴承的损伤?

2021-6-27

对于要解决轴电流问题,需要从设计及制造环节进行综合性处置。大多数电机采用扇形片的情况,从磁路的对称性解决轴电流问题比较困难,需要在电机的制造环节及使用环节采取必要的措施。解决的思路,一种是从减小轴电压方式入手,另一种思路是切断回路,还有一种是通过引流的方式营造另一个回路,避免轴电流从轴承上通过。具体的措施可以归结为以内容。

(1)减小轴电压的方法。这种办法更多的体现在设计和制造过程控制环节,如防止电机定转子偏心、降低磁路不对称程度、保证定子铁芯叠片的对称性、加强励磁绕组匝间短路故障监测等措施。

(2)切断回路的方法。我们在前面的文章中谈到,轴电流的攻击对象是轴承系统,因而我们可以对轴承系统的零部件采取必要的绝缘措施,切断电流的回路。比较成熟的方案有采用绝缘轴承、绝缘端盖,或在轴的轴承位上增加绝缘涂层,都可以达成切断回路的目的。绝缘轴承大多数运用于小规格电机,而大规格电机则采用绝缘端盖的方式较多,对于轴承位增加绝缘涂层的方法,有的电机厂在应用,但是在轴承更换时,可能会对绝缘层造成损伤,是一个必须关注的问题。

(3)营造另一回路引流的方式。这是大规格电机比较常用的一种方法,即通过接地碳刷进行引流,但碳刷是一个易损件,使用过程的维护特别重要;目前已有一种可以装配在轴伸位置的环形软碳刷,也可以较好地解决引流问题,但该装置价格相对较贵,会造成电机成本的较大增加。

(4)选择质量较好的变频器。对于变频电机,轴电流发生的机率更高,除在电机本身采取的措施外,建议选择质量较好的、比较稳定的变频器,从电源输入的环节控制。

(5)增加电容滤波器。该方法适用于大型的发电机,即在静止励磁发电机的励磁绕组上安装电容滤波器,吸收静止励磁回路的一些高次谐波,使得励磁绕组与转子本体之间的电容耦合效应减弱。

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