大规格电机轴电流防治与滑动轴承润滑方式的选择张家口

谈滑动轴承润滑方式的选择

大功率电机均采用液体润滑油滑动轴承。大功率高速电机轴颈圆周速度为每秒20-80米；滑动轴承的损耗为每平方厘米80-120瓦，而油模的局部损耗可达到每平方厘米几百瓦。所以在大功率电机的滑动轴承的设计时，选择滑动轴承结构型式和选择滑动轴承参数时都必须注意减少滑动轴承损耗、加强冷却、减少温升，以提高滑动轴承的安全性和寿命。

大功率电机在运行中受到微小的外界暂态扰动后，应具有自恢复到正常运行工作的能力，即为静态稳定能力；而在供电系统产生故障或所驱动的机械设备工艺流程中负载突变扰动的情况下，应具有维持其稳定的安全运行能力，即动态稳定能力。这就要求设计者在总体设计中特别在滑动轴承的设计时，慎重地考虑到上述保证静态和动态稳定的影响因素，尤其是要避免出现滑动轴承油膜的自振荡现象。

在电机运行中滑动轴承要求主轴轴颈依靠注入轴承游隙的液体润滑油所形成油膜的支承，并保持足够的润滑油膜存在及油膜的更新。

滑动轴承润滑方式

滑动轴承润滑有自润滑、强制冷却润滑和复合润滑三种方式。现代大功率电机的滑动轴承的轴承瓦间隙设计是通过加工工艺来保证。设计多采用复合润滑方式，必须在电机的滑动轴承外部设置强制循环冷却的润滑油的供油系统。

自润滑方式俗称为油环润滑，是一种较为传统的润滑方式，至今在低速大功率电机上仍然被广泛应用。其特点是润滑系统不受外界影响，结构简单、运行安全可靠、维护保养工作量小，但油环润滑是依靠油环自重旋转将润滑油注人滑动轴承瓦中，因而不适于在高速电动机上应用。

一种早期具有提油圆盘结构的自冷油循环座式滑动轴承，在现代电机产品中因被重新注入新的构思而被广泛的应用，这种结构虽属于自润滑方式，但广泛地应用于高速大功率电动机。具有提油圆盘结构的自冷油循环式座式滑动轴承，不受外部因素的影响，特别适用于高速电动机。其结构特点是在电动机主轴的轴承端阶台上装配一个提油圆盘，当电动机旋转时，提油圆盘将润滑油提升至导油槽，导油槽将润滑油注人圆筒形轴承瓦而形成自冷却油循环系统。圆筒形轴承瓦为分瓣式单轴向止推面合金瓦结构。

导油槽为双槽铸钢件经加工后其端部与提油圆盘的槽形口，为滑动配合，在其导油槽的上平面上焊接直径为8mm平衡支点杆，并将其平放在上滑动轴承盖的支承架上。在上滑动轴承盖的上部，开设窗口并设置上部压盖，并在上部压盖上安装一个平衡压指，以保持导油槽与提油圆盘配合滑动而平衡。上滑动轴承盖与下滑动轴承座组成具有提油圆盘结构的自冷油循环式座式滑动轴承。结构设计合理、体积小、造型美观是现代节能型座式滑动轴承。

大规格电机轴电流及其防治

与小型电机相比，高压电机和大功率低压电机有一个共性问题，就是轴电流对轴承的灼伤问题。针对该问题，不同的生产厂家都会采取一些具体的措施对该问题进行抑制。

轴电流产生的根源是电机运行时的轴电压。电机运行过程中，通过轴承与电机壳体形成一个回路，当电压高到一定程度时，润滑脂的绝缘性能被破坏，从而形成轴电流，轴电流一旦形成，就构成典型的低电压大电流回路，会对轴承造成极大的损伤。

规避轴电流的方式，除设计环节对绕组的改进措施外，会通过采用绝缘轴承、绝缘轴承套，以及安装泄流碳刷的方式予以解决。采用绝缘轴承、绝缘轴承套的控制原理是切断回路，但必须保证电路始终处于断路状态；而安装泄流碳刷则是通过降低电阻引流的方式规避电流对轴承的损伤，这种碳刷的性能必须具备足够的导电性。

电机轴电压和轴电流的产生

●磁路不平衡产生轴电压。电动机因扇形冲片、硅钢片叠装及铁芯槽、通风孔等存在造成磁路中存在不平衡磁阻，且在转轴周遭有交变磁通切割转轴，因此在轴两端感应出轴电压。

●变频器供电产生轴电压。电动机采用变频器供电时，由于电源电压含有高次的谐波分量，在电压脉波分量的作用下，定子绕组线圈端部、接线部分、转轴之间产生电磁感应，使得转轴的电位发生变化，从而产生轴电压。

●静电感应产生轴电压。在电动机放置位置处若周遭有较多的高压设备，在强电场的作用下，在转轴的两端感应出轴电压。

●外部电源的介入产生轴电压。大型电机由于保护、测量元件接线较多，误将带电的电线接在转轴上，便产生轴电压。

●其它原因。如静电荷的累积、感测元件绝缘破损等因素，都可能导致轴电压的产生。轴电压建立后，一旦在转轴及机座、外壳间形成回路后，就产生轴电流。

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