薑海（hǎi）豔（yàn） 趙勇 陳（chén）浩然
（佳木斯電機股份有限公司）
當電機的軸電壓超過一定數值（zhí）時，會使軸承（chéng）油（yóu）膜擊穿，從而導致軸電流沿軸經轉子、軸承與定子機座形成閉合回路，或是通過軸承和軸完成接（jiē）地，從而（ér）使電機軸承（chéng）受到損壞，所以有些電機的軸承部位要（yào）進行絕緣處理，否（fǒu）則將會對電（diàn）機產生很大的危害。
1 電機軸電流產生的原（yuán）因
軸電流的產生是（shì）因為在電機的軸、軸承、軸承套、端蓋和機座所（suǒ）組成的磁回路中（zhōng），有隨時（shí）間變化的磁通穿過，在軸上感應電勢，並（bìng）在回路產生電（diàn）流，其所經通道如圖1。
圖1中箭頭所指方向即為軸電流的回路，當流經軸承（chéng）時即形成電蝕現象。產生軸電流要有兩個（gè）條件：要有交變的磁通（tōng）穿過，並在軸上感應出不平衡電勢；要有軸電流流經的閉合通（tōng）路。 如下幾（jǐ）種情況可以在電機軸上（shàng）感應出不平衡電勢：
a）電機定子用扇形片拚（pīn）裝且片間有接（jiē）縫。
b）扇形片上麵開了與機座固定用的定位溝槽以及拉緊螺栓（shuān）孔。
c）定子雖為整圓片，但轉子偏心。即氣隙不對稱或定子繞組不（bú）對稱。
d）用（yòng）於變頻的電機或用變頻器供電的電機（jī）。
e）非對稱的、無屏蔽的接（jiē）線。
f）接地方式不當而（ér）產生（shēng）高頻接地電（diàn）流，主要是接地回流導線的阻抗過（guò）高或與定子接地不良（liáng）產（chǎn）生的。
上述幾種情況是產生軸電壓的（de）主要原（yuán）因，但有時定子衝片厚薄不均，整個圓周疊壓（yā）係數不同，鐵心不（bú）齊等都可能在軸上感應出電勢而產生軸電壓。這個電壓（yā）一般都較小，但有些電機內還是有可能（néng）產生較高的（de）軸電壓，比如變頻電機或變頻器供電的電機，定子采用扇形片（piàn）的電機等。這些電機的（de）軸承部（bù）位需采用絕緣來阻斷軸電流的回（huí）路（lù），使其不能閉合（hé），形成不了通路，從而達到保（bǎo）護（hù）軸承（chéng）的目的。
2 軸（zhóu）承絕緣的形式及優缺點
電機的軸承結構分滑動軸承和滾動軸承兩種，由於可以在（zài）滑動軸（zhóu）承的軸瓦下加絕（jué）緣墊層，該種軸承的絕（jué）緣相對容易。這裏主要介紹滾動軸承結構電機的幾種絕（jué）緣處理形式，概括起來分為兩大類：即采用絕緣軸承或（huò）采用（yòng）絕緣結構，其各自的優缺點見表1。
表1 絕緣軸承與絕緣（yuán）結的構比較
3 常用的絕緣結構及運行效果
3.1 普通電機
一般電機采用在尾端軸承部位做絕緣處理（lǐ），在軸伸的端蓋與軸之間采用接地電刷作為軸電流的短接通（tōng）路，可有效（xiào）地防止（zhǐ）軸電流對軸承（chéng）產生危害。
普通電機的軸承絕緣結構見圖2，這種絕緣結構是將軸承（chéng）套分為內套與（yǔ）外套結構，內（nèi）套與外套間的側麵用絕緣墊板分隔，同時在內套外圓（yuán）上（shàng）纏聚脂玻璃絲纖維無緯帶，然後刷室溫固化（huà）劑Z後浸漆。兩軸承套是采用螺栓相連，螺栓外麵加絕緣套管及絕緣墊（diàn）圈。這樣內軸承套件機座（zuò）和軸（zhóu）承間的通路完全阻斷了，達到了絕緣目的，抑製了軸電流（liú）的產生，保護了軸（zhóu）承。
經過在產品上試驗，此種結構能夠很好地達到絕緣效果，兩軸承套之間的（de）絕緣電阻（zǔ）可達15MΩ以（yǐ）上，遠遠超過標準規定的5MΩ。且加工（gōng）簡單、安（ān）裝方便（biàn），是普通（tōng）型電機理想的絕緣結構。表2為此結構在部分普通電機上應用（yòng）後的軸電（diàn）壓測量值。
表2 部（bù）分普通電機軸電壓實測值
3.2 隔爆型電（diàn）機
隔爆型電機用的絕緣結構，如圖3。其絕緣結構原理與普（pǔ）通電機絕緣結構相似，也是將軸承套變為兩部分，一個外套和一個內套，內套與外套之間采用絕緣過盈連接，軸承外蓋與軸承（chéng）套之間墊有（yǒu）絕緣墊板，其聯接螺栓配有絕緣套（tào）管和絕緣墊圈。通過測試軸承套的內、外套之間絕緣電阻也可達到15MΩ以上。表3為此結構在部分隔爆電機上應用後的軸電壓測量值。
表3 部分隔爆（bào）型電機（jī）軸電壓實測值
4 注意事項（xiàng）
以上介紹的軸承絕緣結構（gòu）在實際應用中都要處（chù）理好與之相聯（lián）接的其它部（bù）件，如軸承測溫傳感器要選用帶絕緣的，外蓋上（shàng）的進出油管要增加絕緣接頭，以防止金屬固定線夾等（děng）部件將其與端蓋和外蓋之（zhī）間導通形成電流通路。
經過試驗的兩個絕緣結構，具有（yǒu）絕（jué）緣性能好、加工方便和成本低等優點，可在實際生產中（zhōng）推廣使用。
參考文（wén）獻（xiàn）
[1]湘（xiāng）潭電機廠編.交流電機設計手冊（cè）1版.湖（hú）南：湖南（nán）人民出版社，1978，6.
[2]楊萬青，劉建忠等編著.異步電動機（jī）設計、安裝與維修.北京（jīng）：機械工業出版社，1996，3.
來源：《電機技術》2009-02-17
