电机轴电流的解决方案..教学内容.ppt

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1、电机轴电流的解决方案.一、纸机车间电机简要概括n 纸机车间电机纸机车间电机1009台、台、传动电机传动电机241台，共台，共1250台。纸机开车后，这么多台。纸机开车后，这么多的马达在同时运行，我们的马达在同时运行，我们要延长马达的使用寿命，要延长马达的使用寿命，就要必须提前做好马达的就要必须提前做好马达的使用方案，其中在使用过使用方案，其中在使用过程中，电机轴电流的危害程中，电机轴电流的危害是一个非常大的因素。是一个非常大的因素。3 3二、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影响，同时由于

2、轴承损坏及更换带来的直接损失也不可小计。4 4三、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。5 5三、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，在转轴的两端感应出轴电压。6 6三、轴电压和轴电

3、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。7 7(轴电流之路径)a.红色路径：流经电机轴承。b.绿色路径：流经负载轴承。c.金色路径：流经电机及负载轴承。d.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)8 89 9四、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，此油膜有绝缘的作用。对于较低的轴电压，润滑

4、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。1010(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。）1111五、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。1212五、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

5、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。13135.1.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1414a.良好的接地系统，可降低轴电流。良好的接地系统，可降低轴电流。b.变频器变频器 电机电机之间的动力线建议采用隔离电缆，因隔离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。层接地可为共模电流提供一个路径导入地网中。1515电机电机 -负载之间采用绝缘连轴器，

6、消除负载之间采用绝缘连轴器，消除Shaft currentShaft current。可保护负载轴承，但因所有的轴电流流经同一路径，可能会造可保护负载轴承，但因所有的轴电流流经同一路径，可能会造成成电机电机轴承之轴电流过大。轴承之轴电流过大。1616电机电机采用接地碳刷，而不用绝缘轴承。采用接地碳刷，而不用绝缘轴承。建议：建议：电机电机框号大于框号大于400以上，使用接地碳刷需搭配绝缘轴承以上，使用接地碳刷需搭配绝缘轴承使用。使用。1717电机电机非传动侧采用绝缘轴承，用以消除高频感应电流。非传动侧采用绝缘轴承，用以消除高频感应电流。1818电机电机传动侧安装接地碳刷、非传动侧安装绝缘轴承。传

7、动侧安装接地碳刷、非传动侧安装绝缘轴承。1919电机电机传动侧安装接地碳刷、非传动侧安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装绝缘轴承、以及马达与负载外壳相接且共同接地。且共同接地。2020电机电机两侧安装绝缘轴承、传动侧安装接地碳刷。两侧安装绝缘轴承、传动侧安装接地碳刷。2121电机电机传动侧安装接地碳刷、两侧安装绝缘轴承、以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。及马达与负载外壳相接且共同接地。2222(绝缘轴承。绝缘轴承。)2323Shaft grounding brush(Shaft grounding brush(接地碳刷接地

8、碳刷)。大型交流大型交流电机电机，通常接地碳刷安装在传动侧，通常接地碳刷安装在传动侧(Drive end)(Drive end)。2424结 论 为使我司电机达到最长使用寿命，研讨发现为使我司电机达到最长使用寿命，研讨发现为使我司电机达到最长使用寿命，研讨发现为使我司电机达到最长使用寿命，研讨发现因变频器因变频器因变频器因变频器利用功率半导器利用功率半导器利用功率半导器利用功率半导器(如如如如IGBT)IGBT)利用利用利用利用PWMPWM方式形成正弦波，且含方式形成正弦波，且含方式形成正弦波，且含方式形成正弦波，且含有高频载波，会使得有高频载波，会使得有高频载波，会使得有高频载波，会使得电机

9、电机电机电机的耦合电容阻抗变小，而有轴电压的耦合电容阻抗变小，而有轴电压的耦合电容阻抗变小，而有轴电压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。的产生。若轴电压形成一回路时，则产生轴电流。的产生。若轴电压形成一回路时，则产生轴电流。的产生。若轴电压形成一回路时，则产生轴电流。轴电流将使得轴电流将使得轴电流将使得轴电流将使得电机电机电机电机及负载轴承熔烧，导致轴承使用寿命及负载轴承熔烧，导致轴承使用寿命及负载轴承熔烧，导致轴承使用寿命及负载轴承熔烧，导致轴承使用寿命大为缩减。大为缩减。大为缩减。大为缩减。目前可以利用目前可以利用目前可以利用目前可以利用“接地碳刷接

10、地碳刷接地碳刷接地碳刷”及及及及“绝缘轴承绝缘轴承绝缘轴承绝缘轴承”来阻隔轴电流，来阻隔轴电流，来阻隔轴电流，来阻隔轴电流，并且并且并且并且电机电机电机电机、变频器、机械负载需有良好的接地，可将轴电流、变频器、机械负载需有良好的接地，可将轴电流、变频器、机械负载需有良好的接地，可将轴电流、变频器、机械负载需有良好的接地，可将轴电流导引至地网导引至地网导引至地网导引至地网，从而消除轴电流对电机的危害。，从而消除轴电流对电机的危害。，从而消除轴电流对电机的危害。，从而消除轴电流对电机的危害。2525谢谢！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢