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摘要： 针对电机机械故障轴承损坏分析，有60%軸承损坏是轴电流导致，而非机械磨损、失效损坏，防止轴电流产生的方法和措施是很重要的课题。
关键词：轴电流;轴测套;轴电压;绝缘措施
大型交流电动机、变频电机在运行中产生轴电流是不可避免的，但轴电流作用在电机轴承上引起轴承烧毁的事故频繁发生，已经引起了电机行业人们高度重视，为了防止轴电流对电机的危害，美国NEMAMG标准规定：按IEEE112标准进行试验，如果轴电压峰值大于300mV时，即需要采取绝缘措施.
为了提高大型电动机、变频电机使用寿命和运行的可靠性，对轴电流进行预防措施，有效防止轴电流对电机的危害，我公司从2010年开始，研究”预防轴电流危害”课题：经过多年试验、分析，设计研发一种新型“绝缘轴承套”提高电机轴承寿命和可靠性。主要材料HT200铸件、绝缘材料组成，其结构设计新颖、制造工艺简单、生产周期短、原材料采购方便廉价、性价比高、绝缘可靠性高、整体机械性能好，是国内防止轴电流的新工艺、新技术。
由于高压变频技术应用快速发展，使得绝大多电机采用使用变频调速技术，这样在电机绕组输入端接入的高频调整电压的电容效应，以及三相输出电压瞬时不对称所造成的共模电压，会对电机形成显著的轴电压;另外还有电机运行时轴的两端形成电位差，产生轴电压，产生轴电流。如果不及时防止，会破坏油膜的稳定性和润滑油的物理化学性能，对轴承产生电腐蚀危害，甚至直接烧毁轴承和轴瓦。采用绝缘轴承套结构，是解决轴电流对轴承腐蚀的一种有效方法，提高了轴承的寿命及运行的可靠性.，同时解决采用进口绝缘轴承的价格高的问题，该绝缘轴承套技术应用可广泛推广应用于大功率电机低压电机和高压电机中。
一、电动机轴电流的形成与危害
旋转电机在运行中产生轴电压的原因，有轴交链交变磁通和静电荷积累两种
交变磁通产生的轴电压是连续的，周期性的。通常。电动机的转子在对称的正弦交变磁场中运行，切割磁场感应的交变电势所产生的交变电流也是对称的。所以，正常时转子两端间不会有不对称电压的出现。但是，当电机定子铁心的圆周方向上的磁阻出现不平衡时，便产生与轴相交链的含有谐波的交变磁通，这时就会产生不对称交变电势。随着磁极的旋转，与轴相交链的磁通交替变化，便产生了轴电压，这种电压是沿轴向而产生的。一般情况下，这种电压大约2～5V
然而，静电荷产生的轴电压是简歇的，并且是非周期的，其大小与运转状态、流体的状态等因素关系很大。电动机在运行过程中，负载方面的流体会与运行的旋转体摩擦而在旋转体上产生静电荷，电荷逐渐积累便产生电压，由这种情况产生的轴电压和由磁交变所产生电压在机理上是不同的。
二、轴电压的测量
轴电压一般不高，通常在8～10V左右。测定轴电压时应选用10～20V的高内阻交流电压表，被试电机在额定电压下空载运行，用电压表测量轴电压U1;然后将转轴一端与其轴承座端接，测轴承对地的轴电压U2。测点表面
应与电压表引线接触良好。
通过比较U1和U2可以得知油膜的绝缘状况;当U1=U2时，说明油膜绝缘状态良好;当U1>1.1U2，说明油膜绝缘不良;
大中型交流电动机运行中，转子轴电压一旦形成回路，就会产生轴电流，轴电流会在转轴、轴承内圈、轴承外圈、轴承室等构成的回路中流过，最显著的现象是在转轴轴承位置和轴承内圈表面因电弧放电而产生小而深的圆形蚀点，随电弧放电增多，在转轴和轴承内圈表面的蚀点增多号表面增大，从而影响轴承的寿命，导致电机不能正常运行.
三、国内外对电动机轴电流的危害的预防措施：
（一）轴承的绝缘措施
采用滚动轴承结构的电机一般选用绝缘轴承，绝缘轴承进口价格高，用户难以接受，维修、更换轴承不方便.
（二）电机轴的绝缘
采用滚动轴承结构的电机转轴的前后轴承台及其轴肩可采取绝缘措施，如用等离子法均匀喷涂50～100μm厚的高性能耐热陶瓷绝缘层。该结构工艺复杂、成本高.
（三）端盖轴承室内的绝缘
采用端盖轴承室内加套，在套与端盖间夹垫绝缘、采用热套连接，在热套时容易造成绝缘损坏，然后在加工端盖的轴承室的尺寸，连接螺栓加绝缘套管，这种结构和工艺相对复杂，绝缘可靠性差.
（四）均衡接地法
由于存在杂散电容，就会产生电流，通过均衡接地电压，可以降低流经轴承的电流.绝缘轴套的结构创新。
（五）绝缘轴承套法
在中型以上三相交流异步电动机中，可用绝缘轴承套代替普通轴承套，可以完全预防轴电流对滚动轴承电蚀的危害。两种轴承套的主材料都是HT200铸件，加工方法、制造成本基本一样，但性价比很高。
四、绝缘轴承套结构
在普通轴承套的基体上，如图1，将绝缘材料，通过独特设计结构，工艺简单、其绝缘性能、机械性能可靠性高，使两者成为一体，其机械强度与HT200一样，但其电气绝缘电阻大于500MΩ，完全阻止轴电流形成回路。降低产品成本，工艺简单、维修方便，取代绝缘轴承.
针对电动机轴电流的形成及产生的危害问题，相关人员必须采取切实可行的措施防止轴电流的形成，最大程度地降低轴电流对设备的损伤。一般通过以上处理后，大多电动机的轴电流微乎其微，对电动机构不成实质上危害。
参考文献：
[1]徐进国.高压电机绝缘端盖的设计与制造[J].电机技术.2010（06）：32-33.
[2]周宣.大中型电动机轴电流的危害及预防措施[J].电气时代.2016（08）：58.
[3]成双文.高压电动机轴电流的危害与防范[J].通用机械.2010（08）：68-70.
关键词：轴电流;轴测套;轴电压;绝缘措施
大型交流电动机、变频电机在运行中产生轴电流是不可避免的，但轴电流作用在电机轴承上引起轴承烧毁的事故频繁发生，已经引起了电机行业人们高度重视，为了防止轴电流对电机的危害，美国NEMAMG标准规定：按IEEE112标准进行试验，如果轴电压峰值大于300mV时，即需要采取绝缘措施.
为了提高大型电动机、变频电机使用寿命和运行的可靠性，对轴电流进行预防措施，有效防止轴电流对电机的危害，我公司从2010年开始，研究”预防轴电流危害”课题：经过多年试验、分析，设计研发一种新型“绝缘轴承套”提高电机轴承寿命和可靠性。主要材料HT200铸件、绝缘材料组成，其结构设计新颖、制造工艺简单、生产周期短、原材料采购方便廉价、性价比高、绝缘可靠性高、整体机械性能好，是国内防止轴电流的新工艺、新技术。
由于高压变频技术应用快速发展，使得绝大多电机采用使用变频调速技术，这样在电机绕组输入端接入的高频调整电压的电容效应，以及三相输出电压瞬时不对称所造成的共模电压，会对电机形成显著的轴电压;另外还有电机运行时轴的两端形成电位差，产生轴电压，产生轴电流。如果不及时防止，会破坏油膜的稳定性和润滑油的物理化学性能，对轴承产生电腐蚀危害，甚至直接烧毁轴承和轴瓦。采用绝缘轴承套结构，是解决轴电流对轴承腐蚀的一种有效方法，提高了轴承的寿命及运行的可靠性.，同时解决采用进口绝缘轴承的价格高的问题，该绝缘轴承套技术应用可广泛推广应用于大功率电机低压电机和高压电机中。
一、电动机轴电流的形成与危害
旋转电机在运行中产生轴电压的原因，有轴交链交变磁通和静电荷积累两种
交变磁通产生的轴电压是连续的，周期性的。通常。电动机的转子在对称的正弦交变磁场中运行，切割磁场感应的交变电势所产生的交变电流也是对称的。所以，正常时转子两端间不会有不对称电压的出现。但是，当电机定子铁心的圆周方向上的磁阻出现不平衡时，便产生与轴相交链的含有谐波的交变磁通，这时就会产生不对称交变电势。随着磁极的旋转，与轴相交链的磁通交替变化，便产生了轴电压，这种电压是沿轴向而产生的。一般情况下，这种电压大约2～5V
然而，静电荷产生的轴电压是简歇的，并且是非周期的，其大小与运转状态、流体的状态等因素关系很大。电动机在运行过程中，负载方面的流体会与运行的旋转体摩擦而在旋转体上产生静电荷，电荷逐渐积累便产生电压，由这种情况产生的轴电压和由磁交变所产生电压在机理上是不同的。
二、轴电压的测量
轴电压一般不高，通常在8～10V左右。测定轴电压时应选用10～20V的高内阻交流电压表，被试电机在额定电压下空载运行，用电压表测量轴电压U1;然后将转轴一端与其轴承座端接，测轴承对地的轴电压U2。测点表面
应与电压表引线接触良好。
通过比较U1和U2可以得知油膜的绝缘状况;当U1=U2时，说明油膜绝缘状态良好;当U1>1.1U2，说明油膜绝缘不良;
大中型交流电动机运行中，转子轴电压一旦形成回路，就会产生轴电流，轴电流会在转轴、轴承内圈、轴承外圈、轴承室等构成的回路中流过，最显著的现象是在转轴轴承位置和轴承内圈表面因电弧放电而产生小而深的圆形蚀点，随电弧放电增多，在转轴和轴承内圈表面的蚀点增多号表面增大，从而影响轴承的寿命，导致电机不能正常运行.
三、国内外对电动机轴电流的危害的预防措施：
（一）轴承的绝缘措施
采用滚动轴承结构的电机一般选用绝缘轴承，绝缘轴承进口价格高，用户难以接受，维修、更换轴承不方便.
（二）电机轴的绝缘
采用滚动轴承结构的电机转轴的前后轴承台及其轴肩可采取绝缘措施，如用等离子法均匀喷涂50～100μm厚的高性能耐热陶瓷绝缘层。该结构工艺复杂、成本高.
（三）端盖轴承室内的绝缘
采用端盖轴承室内加套，在套与端盖间夹垫绝缘、采用热套连接，在热套时容易造成绝缘损坏，然后在加工端盖的轴承室的尺寸，连接螺栓加绝缘套管，这种结构和工艺相对复杂，绝缘可靠性差.
（四）均衡接地法
由于存在杂散电容，就会产生电流，通过均衡接地电压，可以降低流经轴承的电流.绝缘轴套的结构创新。
（五）绝缘轴承套法
在中型以上三相交流异步电动机中，可用绝缘轴承套代替普通轴承套，可以完全预防轴电流对滚动轴承电蚀的危害。两种轴承套的主材料都是HT200铸件，加工方法、制造成本基本一样，但性价比很高。
四、绝缘轴承套结构
在普通轴承套的基体上，如图1，将绝缘材料，通过独特设计结构，工艺简单、其绝缘性能、机械性能可靠性高，使两者成为一体，其机械强度与HT200一样，但其电气绝缘电阻大于500MΩ，完全阻止轴电流形成回路。降低产品成本，工艺简单、维修方便，取代绝缘轴承.
针对电动机轴电流的形成及产生的危害问题，相关人员必须采取切实可行的措施防止轴电流的形成，最大程度地降低轴电流对设备的损伤。一般通过以上处理后，大多电动机的轴电流微乎其微，对电动机构不成实质上危害。
参考文献：
[1]徐进国.高压电机绝缘端盖的设计与制造[J].电机技术.2010（06）：32-33.
[2]周宣.大中型电动机轴电流的危害及预防措施[J].电气时代.2016（08）：58.
[3]成双文.高压电动机轴电流的危害与防范[J].通用机械.2010（08）：68-70.