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2022-10-09
根據同(tóng)步發電(diàn)機結構及工作原理,由於定子鐵芯組合縫、定(dìng)子矽鋼(gāng)片接縫,定子與轉(zhuǎn)子空氣間(jiān)隙(xì)不均勻,軸中心與磁場中心不一致等,機組(zǔ)的主軸(zhóu)不可避免地要(yào)在一個不完全對稱的磁場中旋轉(zhuǎn)。這樣,在軸兩端就會產生一個交流電壓。正常情況下要求(qiú)機組轉動部分對地絕緣電阻大於0.5MΩ,如果在大軸兩端同時接地就可(kě)能(néng)產(chǎn)生軸電流(liú)。
電(diàn)機帶有載流導線和磁性回路結構,通常會導致軸的磁化或引起脈動磁通。脈動磁通在軸、軸承和機殼(ké)形成的回路中感生電(diàn)壓,於是有(yǒu)軸電流流過回(huí)路,軸和滑動軸瓦表麵、或滾動軸承和軸承套表麵受到損壞(huài),表(biǎo)象為摩擦和發熱增加、滾動軸承的運轉性能惡化等。
軸電壓和軸(zhóu)電流的產(chǎn)生
軸電壓是電動機兩軸承端或電機轉軸與軸承(chéng)間所產生(shēng)的電壓,交流異步電動機是在正弦交(jiāo)變的電壓下運行的,電動機的(de)轉子是在正弦交變的(de)磁場(chǎng)中運行。當電動(dòng)機的定子(zǐ)鐵心的圓(yuán)周方向上的磁阻(zǔ)發(fā)生不平(píng)衡時,便產生與軸相交鏈(liàn)的交(jiāo)變磁通,從而產生(shēng)交變電勢,當(dāng)電動機產生轉(zhuǎn)動的磁極旋轉,通過(guò)各磁場極的磁通發生了變化,於是就產(chǎn)生了與軸相(xiàng)交鏈的磁通。

隨著(zhe)磁極(jí)的旋轉,與(yǔ)軸相交鏈(liàn)的磁通交替變化(huà),便產生了軸(zhóu)電壓。這種(zhǒng)電壓是延軸向而產生的,如果與軸兩側的軸承直接接觸形成閉合(hé)回(huí)路,就產(chǎn)生了軸電流。另一方麵,電(diàn)動機在運行過程中,負載方麵的流體與旋轉體運行摩擦而在(zài)旋轉(zhuǎn)體上產生靜電荷,電荷逐漸積累(lèi)也能產生軸電壓。由這種(zhǒng)情(qíng)況產生的軸(zhóu)電(diàn)壓和由磁交變所產生的軸電(diàn)壓(yā)在機理上是不同的。
靜電荷(hé)產生的軸電壓是間歇的,並且是非周期性的,其大小與運轉狀態、流(liú)體的(de)狀態等因素關係較大(dà)。一般情況下軸電壓隻有0.5~2V左右,但因電流回(huí)路阻抗很(hěn)小(xiǎo),所以將有很大軸電流產生,對電機軸承危害很大。
軸電流產生的危害(hài)
正常情況下,轉軸與軸承間有潤滑油膜的存在,起到(dào)絕(jué)緣的作用。對於較低的軸電壓,這層潤滑油膜仍能保護其絕緣(yuán)性能,不會產生軸電流。當軸電壓增加到一定數值時,尤其在電動機啟動時,軸(zhóu)承內的(de)潤滑油膜還未穩定形成,軸電壓將擊穿油膜而放電,構成回路,產生各類危害事故(gù)。可見軸電壓是(shì)內在因素,分析軸電流的產生關鍵得(dé)搞清(qīng)楚軸電壓。
在電(diàn)動機運行過程中,如果在兩端軸承滾動體和軸承圈之間、或電機轉軸與軸承間有軸電流,電(diàn)機軸承的使用壽命將會大大縮短。輕微的可運行千把小時,嚴重的甚至隻能運行幾小時或更短(duǎn)時間,給現場安(ān)全生產帶來極大的影響。
1、燒熔滑動軸承低熔點合金
軸(zhóu)電流將從軸承和轉(zhuǎn)軸的金屬接觸(chù)點通過,由於該金屬接觸點很小,所(suǒ)以這些點的電流(liú)密度(dù)大,在瞬間產生(shēng)高溫,使軸承局部燒熔,被燒熔的軸承合金在碾壓力的作用(yòng)下飛濺,於是在軸承內(nèi)表(biǎo)麵上燒出小凹坑或軸(zhóu)承內表麵被壓出條狀電(diàn)弧傷痕。
2、滾動軸承抱死或散架
滾動體(tǐ)表麵和軸承圈滾道表麵因軸電流的燒(shāo)蝕,輕者發熱、溫度異常,重者(zhě)相互抱死或散架觸發過流保護停機,甚至導致燒毀電機。因此在使用滾動軸承的大、中型電機(jī),一旦發生軸承損壞事故,在檢修中要特別注意檢查軸承表(biǎo)麵痕跡。凡是(shì)軸電流引起的燒傷,在拆出軸承檢查(chá)時會發(fā)現軸承內外圈跑道上有(yǒu)像搓板樣的條形燒傷痕跡,這是軸電流對滾動軸承破壞的共同(tóng)特征。
軸電流的防範
針(zhēn)對軸電流形成的根本原因(yīn),一般在現場采(cǎi)用如下防範措施:
1、加絕緣隔板
為防止磁不平衡等原因產生的軸(zhóu)電流(liú),可在非軸伸(shēn)端軸承座和軸承支架處加絕(jué)緣隔板,切(qiē)斷軸電流的回路。
對於(yú)由靜電荷引(yǐn)起的軸電(diàn)壓,可以采用在電(diàn)機(jī)負荷側的軸上加一塊(kuài)接(jiē)地碳刷,碳(tàn)刷接地必須可靠。這(zhè)樣我們就能隨時地將電機軸上的靜(jìng)電荷引向大地,使其不能形成軸電(diàn)壓,避免電荷放電形成的瞬間軸電流。
2、加強絕緣防護
為(wéi)了避免其他電動機附件導線絕(jué)緣破損造成的(de)軸電流,應定期細致檢(jiǎn)查並加(jiā)強導線或墊片絕緣,以消除不必要的軸電流隱患。
對於(yú)軸與軸瓦之間的(de)潤滑絕(jué)緣介質油,必須(xū)及時檢查潤滑油的純度,發現油中帶水(shuǐ)必須進行過濾處理,否則油膜(mó)的絕緣強度不(bú)能滿足要求,容易被低電壓擊(jī)穿。另外,我們還要保持絕緣墊的幹淨和幹燥,切(qiē)實使絕緣墊起到絕緣的作用。
有時(shí)軸電(diàn)流作用在電機軸承上引(yǐn)起軸承燒損的事故不會引起(qǐ)人們的注意。在發(fā)生軸承燒損事故時,往往隻注意從機械配合(hé)方麵考慮。更換新軸承(chéng)後,因為(wéi)電(diàn)機的軸電流並沒有消除(chú),又引起軸承(chéng)燒損事故,造成不必要的損失。
事實上(shàng)交流大型電動機(jī)產生軸電壓是不可避免(miǎn)的,由軸電壓形成(chéng)的軸電流對設備(bèi)的危害是嚴重的,因此必須采取切實可行的措施防止軸電流的形成,Z大程度地降低軸(zhóu)電流對設(shè)備的損傷。一(yī)般通過以上處理,大多電動(dòng)機的(de)軸電流微乎其微,已對電動機構不成實質上危害(hài)。
(來(lái)源:網絡)