对于大多数有轴电流的中小型电机来说,轴承保护环相对来说要方便得多!我们已经谈了很多关于电机轴电流的问题。具体措施包括采用绝缘轴承和绝缘端盖、轴的轴承位置绝缘、采用接地碳刷等方式。根据不同的电机性能要求,不同厂家采用不同的工艺,但相同的机构是解决问题的关键。
事实上,每台电机或多或少都有轴电流,但大多数不会危及电机的正常运行。大电机绕组与壳体之间的分布电容大,轴电流烧蚀轴承的概率高。变频电机功率模块开关频率高,高频脉冲电流通过绕组与外壳之间的分布电容时阻抗和峰值电流大,轴承动体和滚道也容易被电腐蚀,形成搓板状损伤。
变频驱动导致的轴电压容易损坏轴承
交流电机变频驱动技术的应用会在电机轴上产生电压。当产生的轴电压超过轴承润滑脂的极限耐受电压值时,就会突破润滑脂而放电,对轴承造成电腐蚀。这些电腐蚀随着时间的积累而增加,导致轴承表面结霜、凹陷甚至出现“搓板”槽,最终会损坏轴承。这种形式的轴承故障会增加维护成本,导致产量损失。
对于大多数变频电机来说,产品的零部件与普通系列电机没有太大区别,最根本的区别在于绕组部分。如果为了避免轴电流的问题而区分零部件,特别是对于中小型电机,从制造成本上来说显然不划算。因此,从制造的角度来看,相对方便的解决方案是在变频电机上增加保护装置。
在某年的国内电机行业大会上,很荣幸看到了一款轴承保护圈的宣传,但当时的资料丢失了,加上一些个人记忆,只能整理出它的大致原理。当时我和他沟通了测试时电机轴延长部分烧蚀的情况。这个装置的形状像一个圆刷,为了描述方便,我们称之为轴承保护环刷。
轴承的保护环刷是通过导电纤维将有害电流安全地引向接地点,为导电回路提供对有害轴承电流最小的电阻,避免有害电流对轴承的损坏,从而防止电流对轴承的损坏,显著延长电机的使用寿命。
从电机制造安装的角度来看,不涉及电机零部件的通用性,不影响电机的安装尺寸,满足电机工作寿命内长期有效、免维护的要求,不易受污垢、油脂或其他污染物的影响,对转速没有限制。一般安装在电机的轴伸端靠近轴承内盖的位置,可以采用支架法,也可以同时更换轴承外盖的密封圈,这样可以更好的利用物理空间。
对于大型电机,也可以采用轴承保护环刷等绝缘措施的组合,但保护装置能够工作的前提是电机在运行时必须有良好的接地。
有些厂家在避免轴电流方面做得很好,而有些厂家由于认知等各种因素,相应措施较差。针对这个问题,专业的测试单位和电机用户可以根据自己的实际情况采取一些必要的措施,尤其是变频驱动的情况,应该高度重视。
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