不銹鋼離心風機電機軸承發(fā)熱原因分析
不銹鋼離心風機由于定子和轉子的插槽尺寸的偏差、磁性材料的取向特性的變化、或者電力的3相不均衡,供給由正弦波電源驅動的支撐電流的原因和危險性電源的話,會發(fā)生馬達磁通量的不均衡。
不銹鋼離心風機軸電壓和軸承電流由旋轉軸產生。軸承電壓振幅小,損傷小。在逆變器的驅動下,由于制造原理不同,馬達負載電流的危險性大幅增加。一般來說,變頻器采用PWM調制方式。
可變電路使用高頻電源組件(IGBT等)獲得馬達的近似正弦波電壓波形。不銹鋼離心風機三相電壓的基本成分的復合向量是零,但實際上三相電壓向量的合計不總是零,三相電壓是不平衡復合體。共模電壓的振幅等于逆變器的DC側電壓,頻率等于逆變器的開關頻率。共模電壓是通過定子與轉子之間的電容耦合而產生的轉子軸的相同頻率。
一般來說,逆變器側的載波頻率非常高,超過10kHz。定子和電纜的頻率過高,dv/dt的前緣和后緣變高,波形失真增加。通過靜電耦合,馬達的各個部分分散了不同尺寸的電容,形成零序列電路。在通常情況下,不銹鋼離心風機軸承球懸浮在由潤滑脂形成的油膜上,潤滑油膜作為絕緣體發(fā)揮作用。
如果由于某種原因造成不銹鋼離心風機油膜損傷,或是過剩的dv/dt軸承電壓穿透油膜形成放電,則會因放電電流而使軸承內圈和外圈以及球發(fā)生燒蝕。長期運行時,軸承的內圈和外圈沿著玻璃板那樣的條紋圖案發(fā)生,軸承的溫度上升潤滑脂溶解,軸承的動作進一步惡化。
通過靜電耦合,不銹鋼離心風機馬達各部分的分布容量變大或變小,構成馬達定子的共模電流放電路徑。公共模式電流大部分通過定子-外殼-接地-逆變器外殼。不銹鋼離心風機通過定子-轉子-軸-軸承-外殼-接地-逆變器外殼。逆變器接地與電動機外殼之間的電容高于逆變器外殼與負載之間的電容它產生定子-外殼-旋轉軸-負載端軸承(馬達)-聯(lián)軸器-軸承(負載)-接地-逆變器外殼的電路,軸的伸長電流和放電。這不僅會損傷馬達負載側的軸承以及負載軸承和聯(lián)軸器。后者的兩種共模電流流經電動機軸承而產生危害,第 二種方法更有害。
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