交流电动机产生轴电流故障的分析方法(交流主轴电动机)

导语：交流电动机产生轴电流故障的分析

1 大中型电机轴电压产生的原因

旋转电机在运行中会因为轴交链交变磁通和静电荷而产生轴电压。轴电压如果形成回路 ,就会产生轴电流。

1.1 轴交链交变磁通产生的轴电压交流异步电动机是在正弦交变的电压下运行的 ,通常 ,电动机的转子在对称的正弦交变的磁场中运行 ,电动机转子切割磁场感应的交变电势所产生的交变电流也是对称的 ,所以 ,正常时转子两端间不会有不对称电压的出现。但是 ,当电动机的定子铁心的圆周方向上的磁阻出现不平衡时 ,便产生与轴相交链的含有谐波的交变磁通 ,这时就会产生不对称交变电势。随着磁极的旋转 ,与轴相交链的磁通交替变化 ,便产生了轴电压。这种电压是沿轴向而产生的 ,如果轴与轴两侧的轴承发生直接接触 ,就会形成闭合回路 ,这样就会产生轴电流。一般情况下 ,这种轴电压大约为 1～2 V。

1.2 由静电荷引起的轴电压

电动机在运行过程中 ,负载方面的流体会与运行的旋转体磨擦而在旋转体上产生静电荷 ,电荷逐渐积累便产生轴电压。由这种情况产生的轴电压和由磁交变所产生的轴电压在机理上是不同的。静电荷产生的轴电压是间歇的 ,并且是非周期的 ,其大小与运转状态、流体的状态等因素关系很大。

2 电动机轴电流形成的原因及危害

大中型交流电动机轴与轴瓦采用滑动轴承 ,滑动轴承必须采用衡油润滑 ,电机轴是承在油膜上的。由于轴电压较低 ,油膜的绝缘一般是不会被击穿的。只有在运行过程中 ,出现润滑油油质不合要求 ,或缺油等情况时 ,会造成油膜破裂击穿 ,导致轴与轴瓦形成金属性接触 ,在接触的瞬间 ,会形成闭合回路 ,形成低电压击穿。这时 ,产生的轴电流相当大 ,可达到几百安甚至上千安 ,它足以把轴颈和轴瓦烧坏。由运行磨擦在轴上产生的静电荷的逐渐积累 ,使轴的电位因被充电而不断升高。当运转的轴接触到旋转体以外的任何部件时 ,便通过该部件进行放电 ,如果运转的轴一直不接触旋转体外的部件时 ,会一直积累电荷 ,最后产生过高的电压。该电压如果超过轴承油膜的绝缘强度时 ,电荷在极短的时间内放电。这两种现象重复发生的结果 ,就能使轴受到损伤。这就是轴电流的危害。

3 防止轴电流产生的措施

a 对于由轴交链交变磁通所产生的轴电压 ,采用在电动机一侧的轴承座下加绝缘的方法来防止轴电流的产生。这种方法主要是运用绝缘垫割断轴与轴瓦之间形成的回路 ,使轴电流无法产生。但在实际工作中对绝缘垫加装的方法和轴承座与油管道的连接上都不同程度地出现过问题 ,最后造成绝缘垫起不到绝缘的作用 ,进而形成轴电流。所以要经常检查轴承座的绝缘强度 ,用 500 V 摇表测量 ,绝缘不低于 0. 5 mΩ。另外 ,还要保持绝缘垫的干净和干燥 ,切实使绝缘垫起到绝缘的作用。

b 对于由静电荷引起的轴电压 ,可采用在电机负荷侧的轴上加一块接地碳刷 ,碳刷接地必须可靠。这样就能随时地将电机轴上的静电荷引入大地 ,使其不能形成轴电压 ,从而避免电荷放电形成的瞬间轴电流。

c 对于轴与轴瓦之间的润滑绝缘介质油 ,必须及时检查润滑油的纯度 ,发现油中带水必须进行过滤处理 ,否则油膜的绝缘强度不能满足要求 ,容易被低电压击穿。

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