若何耽搁电机轴承的使用寿命
分类：技术动态 颁布功夫：2023-11-29 14:49 浏览量：2399

 

电动机在J9集团日常生涯中阐扬着至关沉要的作用——我们生涯、工作和娱乐的处所。单一地说，他们险些让所有移动的器材都移动。近 70% 的工业用电用于电动机系统。

约莫75%的工业电机用于运行泵、电扇和压缩机，这是一类极易提高效能的机械2.这些利用法式通常始终以恒定速度运行，即便在不必要时也是如此。这种持续运行会浪费能源并产生不用要的一氧化碳2排放，但通过节造电机的速度，我们能够降低功耗，节约能源并削减对环境的影响。

节造电机速度的一种步骤是使用变速驱动器 （VSD），这是一种通过扭转提供给电机的频率和电压来调节电机转速的装置。通过节造电机的速度，驱动器能够降低功耗（例如，将旋转设备速度降低 20% 能够降低约莫 50% 的输入功率需要3），并在电机的整个性命周期内显著改善过程节造并节俭大量运营成本。

只管变频器在很多利用中可用于节俭能源，但若是接地不当，它们可能会导致电机过早失效。固然电机故障的原因有好多，但使用驱动器时最常见的问题是共模电压引起的轴承故障。

共模电压造成的败坏

 

在三订互换系统中，共模电压能够界说为驱动器的脉宽调造功率造成的三相之间的不平衡，或者电源接地和三相负载中性点之间的电压差。这种颠簸的共模电压在电机轴上静电感应电压，并且该轴电压能够通过绕组或轴承放电。现代工程设计、相绝缘和逆变器防尖峰线有助于；と谱;然而，当转子看到电压尖峰的积累时，电流会追求对地电阻最幼的蹊径。在电动机的情况下，该蹊径直接穿过轴承。

由于电机轴承使用光滑脂进行光滑，因而光滑脂中的油会形成一层薄膜，充任电介质，这意味着它能够在不传导的情况下传递电力。但随着功夫的流逝，这种电介质会分化。若是没有光滑脂的绝缘机能，轴电压将通过轴承放电，而后通过电机的表壳，实现电气接地。这种电流运动会导致轴承产生电弧，通常称为电火花加工 （EDM）。随着功夫推移，这种持续的电弧会产生，轴承座圈中的表表积会变脆，轴承内部的微幼金属片会脱落。最终，败坏的资料在轴承的滚珠和滚路之间起作用，产生磨削效应，从而产生微米级的点蚀（称为结霜）或轴承滚路中的搓板状脊（称为凹槽）。

随着败坏逐步恶化，一些电机能够持续运行，而不会出现任何显著的问题。轴承败坏的第一个迹象通常是由于轴承滚珠在凹陷和结霜区域上移动而发出的噪音。但是，倒剽种噪音产生时，侵害通常已经变得足够大，以至于故障火烧眉毛。

以预防为基础

工业利用通常不会在变速电机上遇到这些轴承难题，但在某些装置中，例如贸易构筑和机场行李处置，并不总是提供靠得住的接地。在这些情况下，必须使用另一种步骤将电流从轴承上转移出去。最常见的解决规划是在电机轴的一端增长轴接地装置，出格是在共模电压可能更普遍的利用中。轴接地性质上是一种通过电机框架将电机的转子接地到接地的步骤。与与轴承更换有关的守护成本标签相比，在装置前为电机增长轴接地装置（或采办预装了一台电机的电机）可能是一个很幼的价值，更不用说设施；母叱杀玖。

当今工业上常见的轴接地装置有几种类型，如碳刷、环式纤维电刷和接地轴承隔离器等，其他；ぶ岢械牟街枰部捎。

碳刷已经使用了 100 多年，类似于直流电机换向器上使用的碳刷。接地电刷在电机电路的旋转部门和静止部门之间提供电气衔接，并将电流从转子带到地面，这样电荷就不会在转子上积累到通过轴承放电的点。接地电刷提供了一种实用且经济的步骤，可提供低阻抗接地蹊径，出格是对于较大的框架电机;但是，它们并非没出弊端。与直流电机一样，由于与轴的机械接触，电刷会磨损，并且无论电刷架的设计若何，都必须定期查抄组件，以确保电刷和轴之间的正确接触。

轴接地环的工作道理类似于碳刷，但它们蕴含多股导电纤维，这些纤维分列在轴周围的环内；返谋聿嗤ǔＷ爸迷诘缁亩税迳，维持静止，而电刷则骑在电机轴的表表上，疏导电流通过电刷并安全地接地。轴接地环能够装置在电机内部，使其可用于冲刷工况和脏污工况电机。然而，没有一种轴接处所法是美满的，装置在表部的接地环往往会在其刷毛上网络传染物，这可能会降低其有效性。

接地轴承隔离器结合了两种技术：一个由两部门组成的非接触式隔离屏蔽，选取迷宫式设计来预防传染物进入，以及金属转子和隔离导电灯丝环，用于将轴电流从轴承上转移出去。由于这些装置还能够预防光滑剂损失和传染，因而它们取代了尺度轴承密封件和传统的轴承隔离器。

预防电流通过轴承放电的另一种步骤是用非导电资料造作轴承。在陶瓷轴承中，陶瓷涂层滚珠通过预防轴电流通过轴承流向电机来；ぶ岢。由于没有电流流过电机轴承，因而电流引起的磨损的可能性很幼;但是，电流将追求一条接地蹊径，这意味着它将通过附加设备。由于陶瓷轴承不会从转子中去除电流，因而对于带有陶瓷轴承的电机，建议仅使用特定的直接驱动利用。其他弊端是这种电机轴承的成本以及轴承通常只能提供最大尺寸为 6311 的事实。

在大于 100 马力的电机上，通常建议在装置轴接地装置的电机的另一端装置绝缘轴承，无论使用哪种类型的轴接地。

三、变速驱动器装置技巧

在变速利用中尝试降低共模电压时，守护工程师必要思考以下三个成分：

1. 确保电机（和电机系统）正确接地。
2. 确定适当的载波频率平衡，这将最大限度地削减噪声水平和电压不平衡。
3. 若是以为有必要使用轴接地装置，请选择最适合利用的接地装置。

当存在轴承电流时，没有一种适合所有的解决规划。对于客户、电机和驱动器供给商来说，共同为特定利用确定最相宜的解决规划至关沉要。

持续守护的状态监测

持续守护是预防苦难性故障和打算表；墓丶？勺爸弥悄艽衅，装置在职何电机上，以远程监控电机的健康情况。传感器从设备表表丈量关键参数，可用于获得有关其情况和机能的有意思的信息。警报有助于鉴别未来电机故障的潜在原因。