从根本上消除电机的轴电流有哪些办法呢?一是增加泄流装置,即加装旁路电刷,轴电流绕过轴承泄掉;二是采用绝缘轴承,阻断轴电流通过轴承的路径。今天MS.参以探讨轴电流产生机理开始,论证轴电流防护的必要性及绝缘轴承阻断轴电流原理,加装旁路电刷这一专题留待以后讨论。
电机运行时,转轴两端之间或轴与轴承之间产生的电位差叫做轴电压。若轴两端通过电机机座等构成回路,则在轴电压的作用下产生轴电流。
具体点讲,轴电流是轴电压通过电机轴、轴承、定子机座或辅助装置构成闭合回路产生,因正常情况下轴电压较低,轴承内的润滑油膜能起到绝缘作用而扼制轴电流产生;但当轴电压较高,或电机起动瞬间油膜未稳定形成时,轴电压将使润滑油膜放电击穿形成通路产生轴电流。
轴电流局部放电能量释放产生的高温,可以融化轴承内圈、外圈或滚珠上许多微小区域,并形成凹槽,从而产生噪声、振动,若不能及时发现处理将导致轴承失效,对生产带来极大影响。变频调速系统中高频轴电流对轴承的电蚀最显著的特征是在电机轴承内外圈、滚珠上产生“搓板”式密密的凹槽条纹。为了阻断轴电流通路,电机至少有一端要用电绝缘轴承。
绝缘轴承采用特种喷涂工艺,在轴承的外表面喷镀优质覆膜,覆膜与基体结合力强,绝缘性能好,可避免感应电流对轴承的电蚀作用,防止电流对润滑脂和滚动体、滚道造成的损坏,提高轴承的使用寿命。
该工艺不断被改进,绝缘轴承中,在外圈或内圈表面有一层100μm厚的涂层,可承受最高1000 V DC的电压。 特殊的喷涂工艺可形成一层厚度均匀、粘附力极强均匀的涂层,再经过进一步处理,使其能不受湿气和湿度的影响。
电绝缘轴承可避免电腐蚀所造成的损害,因此与普通的轴承相比应用在电机中可保障运行更可靠。而比起其它绝缘方法,如轴或外壳绝缘等,更加符合成本效益和可靠。
高温条件下其直流阻抗也可达到G欧姆范围,绝缘性能良好;陶瓷滚动体具有优良的耐磨性能,对润滑的要求低,特别适用于高速,低摩擦以及低温运行的场合;干摩擦条件下运行状况良好;对于小尺寸的滚动轴承,采用陶瓷滚动体绝缘轴承具有良好的经济性能。