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在化工厂大量应用变频器后,出现了电动机轴承
来源:艾特贸易2017-06-04
简介当电动机由变频器供电时,高次谐波分量使电压波形的畸变率和电源的零序分量变大(电网供电时,正弦畸变率不超过 5% ,电压的零序分量不超过正弦分量的 1% ),致使定子绕组中性
当电动机由变频器供电时,高次谐波分量使电压波形的畸变率和电源的零序分量变大(电网供电时,正弦畸变率不超过5%,电压的零序分量不超过正弦分量的1%),致使定子绕组中性点发生位移,因此轴电压较大。在磁通恒定的情况下,电动机的轴电压与转速、频率和功率成正比。 通常,转抽与轴承之间有润滑油的油膜存在,当轴电压较低时,尚不会形成轴电流,但轴电压增大到一定值时,轴电压将击穿油膜而形成放电,构成轴电流回路,最终使转轴和轴承烧毛或局部烧熔,伴随的是电动机噪声的加剧。 由于电动机所允许的轴电压大小与轴承的状态、油膜的厚度等因素有关,很难定量分析,通常以表2.17~表2.19所示规定作为电动机轴电压和轴电流的参考。 表2.17 轴电压对滑动轴承的影响
轴电压有效值/V 对滑动轴承的影响 < 0. 3 无害 0.5~1.0 存在有害轴电流的可能 > 1.8 在一周到一年左右时间内轴瓦会烧坏 表2. 18 滑动轴承的轴电流限值
轴电流/A 对滑动轴承的影响 <10 无害 10~40 可耐一年左右的运转 >100 危险、数小时内轴瓦将会被烧坏 表2. 19 滚动轴承的轴电流限值
轴电流/A 对滑动轴承的影响 <1 无害 1~1.4 可耐数百小时运转 >2 危险、数小时内轴瓦将会被烧坏损坏 综上所述,化工厂交流异步电动机的轴电压和轴电流现象并不是什么新的问题。自从以绝缘栅双极晶体管( IGBT)为功率器件的脉宽调制(PWM)逆变器作为交流电动机的传动电源后,大中型电动机上的轴电流问题变得日趋严重,这也使得轴承出现问题和损坏的概率增加,损坏的速度加快。而且具有高载波频率(大于12kHz)的IGBT逆变器导致电动机轴承的损害比低载波频率的逆变器更快。此时产生轴电流的主要原因是PWM逆变器输出在电气上的瞬时不平衡。 为了防止轴电流事故的发生,对于变频器供电的中大型电动机,应在电动机的非负载侧轴承座和轴承架之间加垫绝缘板,以切断轴电流回路;或在轴端安装接地电刷,通过降低轴点位来达到减小轴电流的目的。