（來源：軸承雜（zá）誌社（shè））

為提高電動機效（xiào）率，變頻器控製是有效的手段之一，提高（gāo）控製頻率(載頻)可使電動機更高效（xiào）工作，而隨著載頻提高，高（gāo）頻電流流過軸承會產生電蝕（shí），這種（zhǒng）損傷也（yě）稱為高頻（pín）電蝕（shí）。其在2004年之（zhī）前很少見，但之後在家電和工業設備的變頻控製電動機中越來越常見。下麵介紹通用電動機和家用（yòng）電動機用小型電機（jī）軸（zhóu）承電蝕（shí）的應對方法和特點。

高頻電蝕與常規電（diàn）蝕的現（xiàn）象相（xiàng）同（tóng），即旋轉期間電流（liú）流過套圈和（hé）滾動體（tǐ）間的接觸區，使（shǐ）接觸表麵發生部（bù）分熔化，變得粗（cū）糙。在明顯電（diàn）蝕的情況（kuàng）下偶爾也出現緞狀表麵或波紋狀磨損，稱為脊狀（zhuàng）印痕或瓦楞槽(下文稱為脊痕)。

高頻電蝕特指（zhǐ）由變頻設備（bèi）高頻噪聲帶來的軸承（chéng）損傷，定義為（wéi）安裝在變頻控製旋轉設備(電（diàn）動機等（děng）)或靠近變頻（pín）控製設備附件的旋轉設備中的軸承產生的現象。圖1為由高頻電蝕在變頻驅動風扇（shàn）電機（jī）軸承上引起的脊痕。稱之為脊痕（hén）的粗糙峰發生（shēng）在一套軸承滾動體數的（de）整數倍的位置處，因滾動（dòng）體滾過這（zhè）樣的粗糙表麵而引起（qǐ）非常大的噪聲和（hé）振（zhèn）動，導致旋轉（zhuǎn）設備噪聲增大、可靠性降低（dī）。圖2為脊痕的（de）掃描電鏡( SEM)照片，觀（guān）察到大量微小放電印痕，且已證實滾動體滾過引（yǐn）起某些特征發（fā）生變形。

圖1 6201球軸承內圈溝道（dào）上的脊痕

圖2 6201球軸承內圈溝道上脊痕的SEM照片

NSK通過高頻電蝕的再現試（shì）驗，研究（jiū）了軸承絕（jué）緣擊穿電（diàn）壓與油膜參數Λ、軸承振動與油膜參數、高頻電流與軸承振動等關係，給出了抑製和防止（zhǐ）高頻電蝕的措施：

1)與電力分布有關的措施：

減小Λ；

使用導電脂；

使用導電密封。

2)與絕緣（yuán）有關的措施：

增加Λ；

使套圈或（huò）滾動體絕緣（yuán）。

油膜參數Z小化

通過將Λ保持在較小水（shuǐ）平可抑製軸承振動水（shuǐ）平上升，然（rán）而在實際旋轉設備中，Λ隨潤滑（huá）劑、轉（zhuǎn）速、溫（wēn）度及載荷而變化，難以控製。另外，當Λ太（tài）小時套圈（quān）和滾（gǔn）動體直（zhí）接接觸的風險增加，可（kě）能引起磨損或（huò）卡死失效。盡管在延長高頻電蝕的壽命方麵（miàn）有效（xiào），但不是一種完美的防止措施。

采（cǎi）用導電脂

軸承中預填導電脂（如混有碳粉的鋰皂脂等），由於碳粉隨時間的退化，難以維持長期導電，也不是完美的防止措（cuò）施（shī）。

采用導電密封

當內外圈間產生（shēng）旁路時，通過在接觸密封的橡膠中加入碳粉可使軸承導電（diàn），可抑製流過（guò）軸承的（de）電流。但是與導電脂的情況類似，電阻值隨時間而增加，認（rèn）為是導（dǎo）電密封與動圈的接觸麵積逐漸（jiàn）磨小（xiǎo），導致導電性失效；或是因（yīn）為預填（tián）潤滑脂的泄漏（lòu）在（zài）密封接觸區形成了（le）油膜（mó），失（shī）去導電性（xìng）。

油膜（mó）參數Z大化

同上麵分析的一樣，Λ隨潤滑劑、轉速、溫度及載荷而變化，難以控製（zhì）。

采用絕緣材料

陶瓷作為軸承零件（jiàn）材料具（jù）有高的絕緣性能和力學性能。陶瓷（cí）具有非常大的絕緣電阻且不像油膜那樣不穩定，所以使用這種材料作為應對措施Z有效。從方便、工（gōng）作性能及成本考慮，在通（tōng）用（yòng）電動機和家用電動機所用直徑相對較小的球軸承（chéng）中一般使用陶瓷球（qiú）。

高頻（pín）電（diàn）蝕抑製或防止措施的幾種方法的（de）試（shì）驗驗證結果（guǒ）如圖3所示。與裝有正常鋼球（qiú）的（de）軸承相比，預填導電脂的軸（zhóu）承或配有導電密封的軸承減小了高頻（pín）電蝕損（sǔn）傷(振（zhèn）動增加)，但難以徹底避免這種損傷，在試驗後檢測軸承內部仍觀察到高頻電蝕損傷。因為（wéi）裝有陶瓷球（qiú）的軸承不傳導高頻（pín）電流，軸承振動極少上升，且試驗後（hòu）檢測軸承內部未觀（guān）察到（dào）高頻（pín）電蝕損傷。

圖3 由高頻電蝕引起的軸承振動上升的實測結果

電機的類型繁多，電機（jī）軸承的（de）配置多樣，為了防止電機軸承產生（shēng）電蝕，人們采取了各種措施（shī），如套圈的絕緣塗層、陶瓷滾動體、絕緣端蓋（?蓋與機座連接部分的絕緣（yuán））、塗層軸、附加電刷短路、導電脂等等（děng），但單一方法各（gè）有（yǒu）優缺點，有些損傷機理（lǐ）還有待進一步了解，需要在應用和研究（jiū）中不斷探索。