變頻器是怎樣損傷電機(jī)軸承的
發(fā)布時間:2024-10-09
變頻器對電機(jī)繞組絕緣的損傷逐漸被大家所認(rèn)識,但是變頻器為什么會損傷電機(jī)的軸承是很多人不理解的。要理解這個問題需要了解兩個現(xiàn)象:
第一,變頻器施加到電機(jī)電源線上的電壓是頻率很高的尖峰電壓,如圖1所示。
變頻器輸出電纜對電機(jī)外殼的電壓

圖1 變頻器輸出電纜對電機(jī)外殼的電壓
第二,需要了解這些高頻的尖峰電壓是能夠通過電容形成電流的。
了解了上面的兩個概念,就容易理解變頻器損傷電機(jī)的機(jī)理了。我們用圖2的模型說明這個過程。
圖2中,變頻器輸出電纜上有共模電壓(共模電壓就是對地之間的電壓)VC,VC是圖1所示的尖峰電壓,這個尖峰電壓中包含了豐富的高頻成份,當(dāng)它施加在電機(jī)的定子繞組上,通過定子繞組與電機(jī)軸桿直間的雜散電容耦合到電機(jī)軸桿上,電機(jī)軸桿與電機(jī)外殼之間通過軸承連接,電機(jī)的外殼與地連接。形成一個電流回路。
變頻器損傷電機(jī)的模型

圖2 變頻器損傷電機(jī)的模型
這種高頻電流軸承流到地上,稱為軸承電流。需要注意的是,在軸承中有潤滑油,起到絕緣作用。但是在軸承高速旋轉(zhuǎn)時,絕緣強(qiáng)度時高時低,有時甚至徹底導(dǎo)通。因此,導(dǎo)致由于軸桿與軸瓦之間的導(dǎo)電通路時通時斷,引起電火花(就象接觸式開關(guān)接通和斷開的瞬間產(chǎn)生的弧光一樣),電火花的燒蝕引起軸承損害,如圖3所示。
被電火花燒蝕的軸承

圖3 被電火花燒蝕的軸承
那么怎樣解決軸承損傷的問題呢?
一種是機(jī)械的方法,就是在電機(jī)軸桿上安裝一個接地刷,每時每刻都保證軸桿與電機(jī)外殼連接,就不會出現(xiàn)打火花了。
另外一個是從電氣的角度解決,在變頻器的輸出端安裝SWF正弦波濾波器和EMFO共模干擾濾波器。航天綠電的系列產(chǎn)品為解決軸承損傷問題提供了完整的解決方案。