轴电流及防范措施-used

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1、轴电流及防范扌止施低频轴电流轴电流产生的原因是由于采用了变频技术，或者电机制造中产生的不对称，从而在电机转轴两端产生轴电流。这些轴电流往往频率不高，属于低频轴电流。一般而言，交流传动系统都会产生轴电流，但是大多数系统的轴电流幅值较小，没有达到危害程度。如果系统的轴迫流较大，可能会损坏电机轴承，甚至齿轮箱轴承。因为滚动轴承的油膜一•般比较薄，対轴电压比较敏感，轴电流流过滚动休与内外圈的细微接触点时，如果电压比较高，内外圈表面的接触面就会出现击穿的痕迹。一般要求滚动轴承的轴电压小于300mVo高频轴电流现代电机设计和制造工艺几乎已经消除了低频轴电流，但是现代交

2、流传动系统由于采川PWM变频供电方式和使川IGBT等快速切换元件，所以在轴承上会产牛高频电流脉冲。如來这些脉冲的能量足够烏，就会损坏轴承，被损坏轴承的形状呈间断的烧伤条纹如图3所示。轴电流在轴承上产生的烧伤条纹典型三相正弦电源是平衡的，即三相的欠量和总是等于零。由于前述PWM电源存在谐波，所以PWM电源的三相输出电压的矢最和不为零，导致中性点的电压不等于零，这个电压可以定义为共模电压源。任何时候，当两个导体通过绝缘体隔离开后就产生电容。例如，电缆的相线与PE线Z间有PVC绝缘电容，所以电机绕组与外売有镀层和片间绝缘有电容。电缆I'可电容，尤其是电机内部的电

3、缆间电容非常小，小电容意味着对低频的高阻抗，可以阻止低频朵散电流。然而对于高频电流，即使电机内电容很小，也会产牛•一个低阻抗通道使电流可以通过。每次三相逆变输出的一相由一种电压状态切换到另一种状态时，会产生一个正比于该电压的电流，通过输出电路所冇元件的接地电容流向大地。电流通过接地导体和逆变器的杂散电容流冋电源。由于系统不可避免地存在寄生电容，所以在较高的dv/dt下，高频电压会产生容性寄生电流。高频轴电流有儿种形式，有高频循环电流、轴对地电流、容性放电电流等。低频轴电流的预防措施一般來说，防止高频轴电流产牛的常规措施有如卜-儿种：(1)增加接地碳刷，使转

4、轴接地；(2)使用绝缘轴承；(3)使用对称电缆；(4)增加补偿变压器；(5)增加绝缘板。高频轴电流的预防措施(1)选择正确的电缆•泌须选川对称的多芯电缆，电缆的接地线(PE,保护接地)必须对称排列；•电缆的屏蔽层选川铜编制带，因为铜的导电性能优越，屏蔽效果比较好；•屏蔽层的总截面积应不小于相线的1/2;•电缆头两端做360°的接头，并分别与变频柜和电机内接地端连接。(2)安装高频滤波器只要变频器处的高频谐波存在，就会产牛共模电流，所以如果能够对高频电流进行衰减，则可以在源头上抑制轴电流。在变频器的输出线上安装共

5、模滤波器，具体措施为:在三相对称电缆的外面套上滤波器磁环，使高频电流在磁环中被吸收。由于高频电流会产生高频磁场，所以滤波器可以做成非接触式。开关电源滤波器中的电容-•般要求电感值比较小，这样谐振频率高，抑制高频电流的效果好。某线材厂主电机的变频柜内已经安装了共模滤波器，与安装前相比，在电机侧的高频电流值明显有所下降。(3)均衡接地电压山于存在杂散电容，在同一根电缆的屏蔽层(都已接地)上两端(逆变器侧与电机侧)的地电压实际上并非完全一致，这样在电缆上存在压降，就会存在电流。所以，可以考虑均衡接地电压，降低电缆屏蔽层上的压降，从而降低轴电流。具体做法是在现场安

6、装一个共用接地母排，然后将各电机接地端子与之相连接。由于变频柜内的接地线是引白系统总的接地装置,从而将电机与逆变器的接地电压均衡，降低电压降。另外，可以考虑降低电机电缆屏蔽线的接地电阻，使该电缆上部分电流在通过电机轴承之.前直接接地，分流流经轴承的电流。