1　軸承電流產(chǎn)生原因及危害

該共模電壓經(jīng)定轉(zhuǎn)子之間的靜電電容耦合在轉(zhuǎn)子軸上也產(chǎn)生相同頻率的軸電壓，通常變頻器逆變側(cè)載波頻率很高，在10kHz以上，過(guò)高的頻率和定子、電纜相感應(yīng)，產(chǎn)生很高的dv/dt前后沿，加大波形畸變。由于靜電耦合，電機(jī)各部分之間有大小不等的分布電容，構(gòu)成電機(jī)的零序回路，其中流經(jīng)軸承的對(duì)地放電就形成軸承電流。

這種軸承電壓幅值較小，危害不大。在變頻器驅(qū)動(dòng)下，因產(chǎn)生原理的不同，電機(jī)軸承電流的危害大大增加。通用變頻器多采用PWM調(diào)制方式，逆變回路用高頻功率元件（如IGBT等），在電機(jī)上得到近似正弦的電壓波形。三相電壓基波分量的合成矢量為零，但實(shí)際上每一瞬間三相電壓矢量和不為零，三相電壓是不平衡的。該合成共模電壓幅值等于變頻器直流側(cè)電壓，頻率等于逆變器開(kāi)關(guān)頻率。

在感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中，電機(jī)的軸承電流是始終存在的。正弦波電源驅(qū)動(dòng)下，因電機(jī)定轉(zhuǎn)子齒槽尺寸的偏差，磁性材料定向?qū)傩缘母淖?，或者供電電源三相不平衡等原因，都?huì)引起電機(jī)磁通的不平衡，在轉(zhuǎn)子軸上產(chǎn)生軸電壓和軸承電流。

正常狀態(tài)下，軸承滾珠懸浮在潤(rùn)滑脂形成的油膜中，潤(rùn)滑油膜起到絕緣作用，當(dāng)油膜因某種原因被破壞或過(guò)高的dv/dt軸承電壓都會(huì)擊穿油膜形成放電，放電電流在軸承內(nèi)外圈和滾珠上形成燒蝕，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行會(huì)發(fā)展成延軸承內(nèi)外圈一周的象搓衣板樣的條紋，并升高軸承溫度，溶化潤(rùn)滑脂，更加劣化軸承的運(yùn)行。

2　共模電流的路徑

大部分共模電流經(jīng)定子—機(jī)殼—地—變頻器外殼這一路徑，一小部分經(jīng)定子—轉(zhuǎn)子—轉(zhuǎn)軸—軸承—機(jī)殼—地—變頻器外殼這一路徑。當(dāng)變頻器接地與電機(jī)外殼間阻抗高于變頻器外殼與負(fù)載間阻抗時(shí)還會(huì)產(chǎn)生軸延伸電流，經(jīng)定子—機(jī)殼—轉(zhuǎn)軸—負(fù)荷端軸承（電機(jī)）—聯(lián)軸器—軸承（負(fù)載）—地—變頻器外殼這一回路泄放，不但危害電機(jī)負(fù)荷端軸承，還會(huì)危害負(fù)載軸承和聯(lián)軸器。后兩路共模電流流經(jīng)電機(jī)軸承，造成危害并以第二種途徑危害更大。

由于靜電耦合，電機(jī)各部分間都有或大或小的分布電容，構(gòu)成電機(jī)定子上共模電流的泄放路徑。

3　常見(jiàn)的軸承電流抑制措施

有多種方法抑制軸承電流，如在變頻器輸出側(cè)加裝正弦波濾波器，改善輸出電流波形；將電機(jī)一端的軸承做絕緣處理，截?cái)嗔鹘?jīng)電機(jī)轉(zhuǎn)軸和軸承的環(huán)流；在電機(jī)輸出軸上安裝接地碳刷，抑制經(jīng)負(fù)荷接地的軸延伸電流等等。這多種方式能抑制相應(yīng)的。

4　風(fēng)機(jī)負(fù)荷端軸承損壞過(guò)程分析

風(fēng)機(jī)電機(jī)投用后，由于軸承間隙均勻，潤(rùn)滑充分，潤(rùn)滑油膜均勻，軸承電流還不構(gòu)成很大威脅，隨著潤(rùn)滑脂的消耗，負(fù)荷端的震動(dòng)加大首先導(dǎo)致負(fù)荷端軸承間隙加大，軸承電壓擊穿放電嚴(yán)重，軸承電流增大，使得負(fù)荷端軸承內(nèi)道出現(xiàn)電燒蝕，溫度升高，潤(rùn)滑脂液化，直到軸承磨損嚴(yán)重，發(fā)熱燒損。所以，我們認(rèn)為應(yīng)采用綜合治理，以多種方法減少和抑制軸承電流。而絕緣軸承等方法由于實(shí)施難度較大暫不考慮。

基于以上的軸承電流形成原理，并結(jié)合電機(jī)的運(yùn)行情況，我們分析負(fù)荷端軸承的損壞失效是一個(gè)過(guò)程，軸承電流是主要原因，同時(shí)機(jī)械震動(dòng)、潤(rùn)滑脂消耗等是次要原因，促成軸承電流的形成，并一定程度上加重了危害。

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