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變頻器驅(qū)動(dòng)的電機(jī)為什么軸承容易損壞

發(fā)布時(shí)間:2017-10-23

九星了解到某工廠有6臺(tái)電機(jī),在例行檢修時(shí),發(fā)現(xiàn)這些電機(jī)的軸承有不同程度的損壞,需要更換軸承。設(shè)備維護(hù)人員對(duì)此感到十分困惑。向九星的工程師咨詢這個(gè)問題。實(shí)際上,這是一種很常見的問題。造成這種問題的根本原因是變頻器輸出的PWM電壓中包含了很豐富的高頻成份,這些高頻電流會(huì)流過電機(jī)的軸承,形成軸承電流,造成軸承的損壞。為了理解這個(gè)現(xiàn)象,首先,我們看看變頻器輸出電纜對(duì)地之間的電壓,如圖1所示。從圖中可知,電壓的幅度達(dá)到了3.18kV。并且頻率很高。 

 
 圖1變頻器輸出電纜對(duì)地的電壓
這種高頻電壓施加在電機(jī)上繞組后,就會(huì)通過繞組與軸桿之間的雜散電容流到軸桿上,然后再經(jīng)過軸承流到地上,形成軸承電流。這種電流也稱為共模電流。電流流過軸承時(shí),由于軸桿與軸瓦之間的有絕緣的潤(rùn)滑油,高速旋轉(zhuǎn)時(shí),軸承內(nèi)的導(dǎo)電通路時(shí)通時(shí)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),電火花的燒蝕導(dǎo)致軸承損壞,如圖2所示。 
 
  
圖2 變頻器對(duì)電機(jī)軸承的損傷
軸承損傷的嚴(yán)重程度與軸承電流大小成正比。理論研究與實(shí)驗(yàn)都表明,變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電壓越高,軸承電流越嚴(yán)重;本案中,電機(jī)的工作電壓為690V,因此很容易產(chǎn)生軸承損壞的問題。
九星對(duì)于這個(gè)問題提出的解決方法是,在變頻器輸出端安裝SWF正弦波濾波器和FMFO共模濾波器。單純用正弦波濾波器,雖然能夠大大減小軸承電流,但是并不能完全消除軸承電流。這是因?yàn)檎也V波器對(duì)高頻成份的衰減作用很有限。九星絕緣軸承可以有效地阻斷軸電流。
 
                 

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