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仁楷智能裝備帶您分析電機(jī)軸承過電流產(chǎn)生的可能原因
發(fā)布時(shí)間：2025-11-12 來(lái)源：合肥仁楷智能 瀏覽次數(shù)：200電機(jī)軸承過電流問題在很多電機(jī)軸承中都十分常見，也經(jīng)常困擾著工程師。關(guān)于電機(jī)軸承過電流問題其實(shí)由來(lái)已久，其中對(duì)產(chǎn)生機(jī)理的研究和對(duì)解決方案的研究也有了很大的進(jìn)展，合肥仁楷智能公司小編介紹電機(jī)軸承過電流產(chǎn)生的可能原因。
電機(jī)軸承過電流的的通路以及原因
顧名思義，電機(jī)軸承過電流是指有電流在徑向上通過了軸承的外圈，滾動(dòng)體和內(nèi)圈。對(duì)于整個(gè)電機(jī)而言，電機(jī)軸承過電流的可能通路包括：環(huán)路電流、低頻環(huán)路電流、高頻環(huán)路電流和對(duì)地電流。
1、環(huán)路電流
環(huán)路電流，電流流經(jīng)定子、軸承、轉(zhuǎn)子構(gòu)成回路。
2、低頻環(huán)路電流
當(dāng)電機(jī)內(nèi)部電磁設(shè)計(jì)不對(duì)稱的時(shí)候，會(huì)形成沿軸向的電位差，由此構(gòu)成了沿著軸向的電流，由此產(chǎn)生的電機(jī)軸承過電流多為低頻環(huán)路電流。
3、高頻環(huán)路電流
現(xiàn)在電機(jī)控制多使用變頻器，變頻器電源和普通工頻電源有很多差異。
首先工頻三相電如下圖所示：
此時(shí)三相電在任何時(shí)刻的疊加總和為0：Uu(t)+Uv(t)+Uw(t)=0，此時(shí)不會(huì)出現(xiàn)共模電壓干擾。
對(duì)于PWM調(diào)制的變頻器而言，是使用不同寬度的方波等效出正弦波。
此時(shí)，三相電在任何時(shí)刻的和都不是0：
也就是對(duì)于PWM調(diào)制的變頻器，任意時(shí)刻中性點(diǎn)對(duì)地電壓都不是0.由于這個(gè)共模電壓的干擾導(dǎo)致定子繞組三相不對(duì)稱，由此產(chǎn)生電流不對(duì)稱，產(chǎn)生了一個(gè)高頻軸電壓。進(jìn)而引發(fā)了一個(gè)環(huán)路的高頻軸電流。
4、對(duì)地電流
①自身對(duì)地
如圖所示，電流通過轉(zhuǎn)子、軸承、定子與大地構(gòu)成通路
②放電電流
定子繞組和轉(zhuǎn)子之間通過氣隙耦合電容，當(dāng)轉(zhuǎn)子充電到一定程度，會(huì)通過軸承放電。
另一方面如果外界存在靜電，通過電機(jī)軸承也可能產(chǎn)生放電電流。比如皮帶輪連接的電機(jī)，軸端皮帶輪和皮帶的摩擦靜電通過軸承放電。
③高頻接地電流
共模電壓對(duì)地存在電勢(shì)差，因此也可能出現(xiàn)由于共模電壓產(chǎn)生的對(duì)地高頻電流。加入定子接地不良，這個(gè)電壓會(huì)通過聯(lián)軸器傳導(dǎo)到電機(jī)連接的其他設(shè)備的軸承，形成對(duì)地通路，對(duì)軸承造成電蝕傷害。如下圖所示：
軸承在電流通路中的性質(zhì)
對(duì)于軸承而言，軸承套圈和滾動(dòng)體都是導(dǎo)休，流過電流不會(huì)造成損傷。但是軸承內(nèi)部滾動(dòng)體和滾道之間的接觸部分，處于減小摩擦的考慮都使用了潤(rùn)滑劑，而潤(rùn)滑劑是非導(dǎo)休。
在軸承沒有運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，此時(shí)油膜沒有建立，是金屬和金屬的直接接觸，此時(shí)軸承在電路中表現(xiàn)為電阻性質(zhì)。由于是金屬和金屬的接觸構(gòu)成通路，此時(shí)即便有電流流過，也不會(huì)造成嚴(yán)重的問題。
當(dāng)軸承在低速運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，軸承滾動(dòng)體和滾通之間是處于邊界潤(rùn)滑狀態(tài)，既有金屬和金屬的直接接觸，又有通過油膜隔離的接觸。此時(shí)軸承在電路中表現(xiàn)的狀態(tài)是容抗和阻抗的性質(zhì)。
當(dāng)電機(jī)處于高速運(yùn)行的時(shí)候，軸承滾道和溶動(dòng)體之間被油膜完全分離，中間沒有金屬和金屬的直接接觸，處于液體動(dòng)壓潤(rùn)滑狀態(tài)。此時(shí)軸承在電路中表現(xiàn)為容抗的性質(zhì)。
上面介紹了電機(jī)軸承電流產(chǎn)生的原因以及軸承在電路中的性質(zhì)，這些都為了找到電機(jī)軸承過電流解決方案提供了方向和指引。
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