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根據同步發(fā)電機結構及工作原理，由于定子鐵芯組合縫、定子硅鋼片接縫，定子與轉子空氣間隙不均勻，軸中心與磁場(chǎng)中心不一致等，機組的主軸不可避免地要在一個(gè)不完全對稱(chēng)的磁場(chǎng)中旋轉。這樣，在軸兩端就會(huì )產(chǎn)生一個(gè)交流電壓。正常情況下要求機組轉動(dòng)部分對地絕緣電阻大于0.5MΩ,如果在大軸兩端同時(shí)接地就可能產(chǎn)生軸電流。

電機帶有載流導線(xiàn)和磁性回路結構，通常會(huì )導致軸的磁化或引起脈動(dòng)磁通。脈動(dòng)磁通在軸、軸承和機殼形成的回路中感生電壓，于是有軸電流流過(guò)回路，軸和滑動(dòng)軸瓦表面、或滾動(dòng)軸承和軸承套表面受到損壞，表象為摩擦和發(fā)熱增加、滾動(dòng)軸承的運轉性能惡化等。

軸電壓和軸電流的產(chǎn)生

軸電壓是電動(dòng)機兩軸承端或電機轉軸與軸承間所產(chǎn)生的電壓，交流異步電動(dòng)機是在正弦交變的電壓下運行的，電動(dòng)機的轉子是在正弦交變的磁場(chǎng)中運行。當電動(dòng)機的定子鐵心的圓周方向上的磁阻發(fā)生不平衡時(shí)，便產(chǎn)生與軸相交鏈的交變磁通，從而產(chǎn)生交變電勢，當電動(dòng)機產(chǎn)生轉動(dòng)的磁極旋轉，通過(guò)各磁場(chǎng)極的磁通發(fā)生了變化，于是就產(chǎn)生了與軸相交鏈的磁通。

隨著(zhù)磁極的旋轉，與軸相交鏈的磁通交替變化，便產(chǎn)生了軸電壓。這種電壓是延軸向而產(chǎn)生的，如果與軸兩側的軸承直接接觸形成閉合回路，就產(chǎn)生了軸電流。另一方面，電動(dòng)機在運行過(guò)程中，負載方面的流體與旋轉體運行摩擦而在旋轉體上產(chǎn)生靜電荷，電荷逐漸積累也能產(chǎn)生軸電壓。由這種情況產(chǎn)生的軸電壓和由磁交變所產(chǎn)生的軸電壓在機理上是不同的。

靜電荷產(chǎn)生的軸電壓是間歇的，并且是非周期性的，其大小與運轉狀態(tài)、流體的狀態(tài)等因素關(guān)系較大。一般情況下軸電壓只有0.5~2V左右，但因電流回路阻抗很小，所以將有很大軸電流產(chǎn)生，對電機軸承危害很大。

軸電流產(chǎn)生的危害

正常情況下，轉軸與軸承間有潤滑油膜的存在，起到絕緣的作用。對于較低的軸電壓，這層潤滑油膜仍能保護其絕緣性能，不會(huì )產(chǎn)生軸電流。當軸電壓增加到一定數值時(shí)，尤其在電動(dòng)機啟動(dòng)時(shí)，軸承內的潤滑油膜還未穩定形成，軸電壓將擊穿油膜而放電，構成回路，產(chǎn)生各類(lèi)危害事故?？梢?jiàn)軸電壓是內在因素，分析軸電流的產(chǎn)生關(guān)鍵得搞清楚軸電壓。

在電動(dòng)機運行過(guò)程中，如果在兩端軸承滾動(dòng)體和軸承圈之間、或電機轉軸與軸承間有軸電流，電機軸承的使用壽命將會(huì )大大縮短。輕微的可運行千把小時(shí)，嚴重的甚至只能運行幾小時(shí)或更短時(shí)間，給現場(chǎng)安全生產(chǎn)帶來(lái)極大的影響。

1、燒熔滑動(dòng)軸承低熔點(diǎn)合金

軸電流將從軸承和轉軸的金屬接觸點(diǎn)通過(guò)，由于該金屬接觸點(diǎn)很小，所以這些點(diǎn)的電流密度大，在瞬間產(chǎn)生高溫，使軸承局部燒熔，被燒熔的軸承合金在碾壓力的作用下飛濺，于是在軸承內表面上燒出小凹坑或軸承內表面被壓出條狀電弧傷痕。

2、滾動(dòng)軸承抱死或散架

滾動(dòng)體表面和軸承圈滾道表面因軸電流的燒蝕，輕者發(fā)熱、溫度異常，重者相互抱死或散架觸發(fā)過(guò)流保護停機，甚至導致燒毀電機。因此在使用滾動(dòng)軸承的大、中型電機，一旦發(fā)生軸承損壞事故，在檢修中要特別注意檢查軸承表面痕跡。凡是軸電流引起的燒傷，在拆出軸承檢查時(shí)會(huì )發(fā)現軸承內外圈跑道上有像搓板樣的條形燒傷痕跡，這是軸電流對滾動(dòng)軸承破壞的共同特征。

軸電流的防范

針對軸電流形成的根本原因，一般在現場(chǎng)采用如下防范措施：

1、加絕緣隔板

為防止磁不平衡等原因產(chǎn)生的軸電流，可在非軸伸端軸承座和軸承支架處加絕緣隔板，切斷軸電流的回路。

對于由靜電荷引起的軸電壓，可以采用在電機負荷側的軸上加一塊接地碳刷，碳刷接地必須可靠。這樣我們就能隨時(shí)地將電機軸上的靜電荷引向大地，使其不能形成軸電壓，避免電荷放電形成的瞬間軸電流。

2、加強絕緣防護

為了避免其他電動(dòng)機附件導線(xiàn)絕緣破損造成的軸電流，應定期細致檢查并加強導線(xiàn)或墊片絕緣，以消除不必要的軸電流隱患。

對于軸與軸瓦之間的潤滑絕緣介質(zhì)油，必須及時(shí)檢查潤滑油的純度，發(fā)現油中帶水必須進(jìn)行過(guò)濾處理，否則油膜的絕緣強度不能滿(mǎn)足要求，容易被低電壓擊穿。另外，我們還要保持絕緣墊的干凈和干燥，切實(shí)使絕緣墊起到絕緣的作用。 

有時(shí)軸電流作用在電機軸承上引起軸承燒損的事故不會(huì )引起人們的注意。在發(fā)生軸承燒損事故時(shí)，往往只注意從機械配合方面考慮。更換新軸承后，因為電機的軸電流并沒(méi)有消除，又引起軸承燒損事故，造成不必要的損失。

事實(shí)上交流大型電動(dòng)機產(chǎn)生軸電壓是不可避免的，由軸電壓形成的軸電流對設備的危害是嚴重的，因此必須采取切實(shí)可行的措施防止軸電流的形成，最大程度地降低軸電流對設備的 損傷。一般通過(guò)以上處理，大多電動(dòng)機的軸電流微乎其微，已對電動(dòng)機構不成實(shí)質(zhì)上危害。

來(lái)源：船舶講武堂

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