轴承过热导致烧毁电机

      普通电机变频器驱动时,寿命大幅度缩短,严重时,几个月就出现定子绕组损坏。由此导致的停产给企业造成巨大的损失。电机损坏的原因是变频器在电机的定子绕组上产生很高的尖峰电压,尖峰电压的幅度超过了绕组的绝缘强度,导致绕组损坏。尖峰电压的幅度会达到变频器额定工作电压的3倍以上,例如,对于额定电压380V的变频器,尖峰电压的幅度超过1200V。这种尖峰电压每秒对电机定子绕组冲击上千次,很快就会导致定子绕组的损坏,。
另外,变频器还会在电机的轴承中产生轴承电流,轴承中长时间流过轴承电流,会造成轴承的烧毁,
功率越小的电机,定子绕组越容易损坏;功率越大的电机,轴承越容易损坏。
导致交流电机的轴承中流过电流的原因主要有两个,第一,内部电磁场不平衡产生的感应电压,第二,杂散电容引起的高频电流通路。
变频器输出的PWM电压导致电机内部的磁场不对称时,就会在轴杆上感应出电压,电压的幅度在10~30V,这与驱动电压有关,驱动电压越高,轴杆上的电压越高。当这个电压的数值超过轴承中的润滑油的绝缘强度时,就会形成一个电流通路。轴杆旋转过程中,在某个时刻,润滑油的绝缘又阻断了电流。这个过程类似于机械式°理想交流感应电机内部的磁场是对称的,当三相绕组的电流相等,并且相位相差120开关的通断过程,这个过程中会产生电弧,烧蚀轴杆、滚珠、轴碗的表面,形成凹坑。如果没有外部振动,小凹坑不会产生过大的影响,但是如果有外部振动时,会产生凹槽,这对电机的运转影响很大。
另外,实验表明,轴杆上的电压还与变频器输出电压的基波频率有关,基波频率越低,轴杆上的电压越高,轴承损伤越严重。
在马达工作的初期,润滑油温度较低的时候,电流幅度在5-200mA,这么小的电流不会对轴承产生任何损坏。但是,当马达运行一段时间后,随着润滑油温度升高,峰值电流会达到5-10A,这会产生飞弧,在轴承部件的表面形成小坑。

                                                                     


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