《电机轴电流的解决方案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电机轴电流的解决方案（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1,电机轴电流的解决方案,纸公务部电气处 祖国强 2011.11,广西金桂浆纸业有限公司,2,大 纲,一、纸机电机简单概括。 二、轴电流的危害。 三、轴电压和轴电流的产生。 四、轴电流对轴承的破坏。 五、轴电流的防范。,一、纸机车间电机简要概括,纸机车间电机1009台、传动电机241台，共1250台。纸机开车后，这么多的马达在同时运行，我们要延长马达的使用寿命，就要必须提前做好马达的使用方案，其中在使用过程中，电机轴电流的危害是一个非常大的因素。,4,二、轴电流的危害,在电机的运转过程中，如果两轴承端或电机转轴与轴承间有轴电流的存在，对于电机轴承的使用寿命将大大缩短。将给现场安全生产带来极大的
2、影响，同时由于轴承损坏及更换带来的直接损失也不可小计。,5,三、轴电压和轴电流的产生,2.1. 磁路不平衡产生轴电压： 电动机因扇形冲片、硅钢片叠装及铁芯槽、通风孔等存在造成磁路中存在不平衡磁阻，且在转轴周遭有交变磁通切割转轴，因此在轴两端感应出轴电压。,6,三、轴电压和轴电流的产生,2.2. 变频器供电产生轴电压： 电动机采用变频器供电时，由于电源电压含有高次的谐波分量，在电压脉波分量的作用下，定子绕组线圈端部、接线部份、转轴之间产生电磁感应，使得转轴的电位发生变化，从而产生轴电压。,2.3. 静电感应产生轴电压： 在电动机放置位置处若周遭有较多的高压设备，在强电场的作用下，在转轴的两端感应
3、出轴电压。,7,三、轴电压和轴电流的产生,2.4. 外部电源的介入产生轴电压： 大型电机由于保护、测量元件接线较多，误将带电的电线接在转轴上，便产生轴电压。,2.5. 其它原因： 如静电荷的累积、感测元件绝缘破损等因素，都可能导致轴电压的产生。 轴电压建立后，一旦在转轴及机座、外壳间形成回路后，就产生轴电流。,8,(轴电流之路径),红色路径：流经电机轴承。 绿色路径：流经负载轴承。 金色路径：流经电机及负载轴承。 蓝色路径：电流导入地网中。, 因变频器切换频率过高，而造成的电流。(频率高使得耦合电容之容抗变低),9,10,四、轴电流对轴承的破坏,3.1.正常情况下，转轴与轴承间有润滑油膜的存在
4、，此油膜有绝缘的作用。对于较低的轴电压，润滑油膜仍有其保护其绝缘性能。 3.2.轴电压增加到一定数值(尤其在电动机启动时，当轴承内的润滑油膜尚未稳定形成)，轴电压将击穿油膜而放电。 3.3.轴电流由转轴经轴承放电，因接触面积小，在瞬间产生高温，使轴承局部烧熔。,11,(因轴电流造成的条状电弧伤痕。),(因轴电流造成轴承座烧熔。),(因轴电流烧毁的电机。）,12,五、轴电流的防范,4.1. 轴端安装接地碳刷： 目的在降低轴电位。需使接地碳刷可靠接地，并且与转轴可靠接触，保证转轴电位为零电位，以消除轴电流。,4.2. 安装绝缘轴承： 目的在阻隔轴电流，避免轴电流直接流过轴承，而造成电弧烧伤。,13
5、,五、轴电流的防范,4.3. 隔绝因磁路不平衡原因产生的轴电流： 在轴承座和轴承支架处加装绝缘隔板，以切断轴电流回路。,4.4. 避免电动机其它附件导线绝缘破损造成的轴电流： 需检查并加强导线或垫片绝缘，以消除不必要的轴电流隐患。,4.5. 降低变频器载波频率。,14,5.1. 变频器输出端串联滤波器： 使PWM电压转换成正弦波电压供电给电机，但会使系统响应时间变慢。,五、轴电流的防范,15,良好的接地系统，可降低轴电流。 变频器 电机之间的动力线建议采用隔离电缆，因隔离层接地可为共模电流提供一个路径导入地网中。,16,电机 - 负载之间采用绝缘连轴器，消除Shaft current。 可保护
6、负载轴承，但因所有的轴电流流经同一路径，可能会造成电机轴承之轴电流过大。,17,电机采用接地碳刷，而不用绝缘轴承。,建议：电机框号大于400以上，使用接地碳刷需搭配绝缘轴承使用。,18,电机非传动侧采用绝缘轴承，用以消除高频感应电流。,19,电机传动侧安装接地碳刷、非传动侧安装绝缘轴承。,20,电机传动侧安装接地碳刷、非传动侧安装绝缘轴承、以及马达与负载外壳相接且共同接地。,21,电机两侧安装绝缘轴承、传动侧安装接地碳刷。,22,电机传动侧安装接地碳刷、两侧安装绝缘轴承、以及马达与负载外壳相接且共同接地。,23,(绝缘轴承。),24,Shaft grounding brush (接地碳刷)。,大型交流电机，通常接地碳刷安装在传动侧(Drive end)。,25,结 论,为使我司电机达到最长使用寿命，研讨发现因变频器利用功率半导器(如IGBT)利用PWM方式形成正弦波，且含有高频载波，会使得电机的耦合电容阻抗变小，而有轴电压的产生。若轴电压形成一回路时，则产生轴电流。 轴电流将使得电机及负载轴承熔烧，导致轴承使用寿命大为缩减。 目前可以利用“接地碳刷”及“绝缘轴承”来阻隔轴电流，并且电机、变频器、机械负载需有良好的接地，可将轴电流导引至地网，从而消除轴电流对电机的危害。,26,谢谢！,
