电机轴电流的解决方案.pptx

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1、第1页/共26页一、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。第2页/共26页二、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，同时由于轴承损坏及更换带来的直接损失也不可小计。第3页/共26页三、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

2、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。第4页/共26页三、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。第5页/共26页三、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

3、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。第6页/共26页(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)第7页/共26页第8页/共26页四、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

4、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。第9页/共26页(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。）第10页/共26页五、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。第11页/共26页五、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。

5、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。第12页/共26页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、轴电流的防范第13页/共26页a. 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。第14页/共26页电机电机 - - 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。第15页/共26页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。第16页/共26页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。第17页/共26页电机电机传动侧安装接

7、地碳刷、非传动侧安装绝缘轴承。传动侧安装接地碳刷、非传动侧安装绝缘轴承。第18页/共26页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。第19页/共26页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。第20页/共26页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。第21页/共26页( (绝缘轴承。绝缘轴承。) )第22页/共26页Shaft grounding brush (Shaft grounding brush (接地碳刷接地碳刷) )。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)。第23页/共26页第24页/共26页谢谢！第25页/共26页感谢您的观看！第26页/共26页