电机的轴电流知识分享
电机的轴电流知识分享
电机轴电流是一种比较特殊的电流现象，是指在电机运行过程中，电流通过电机轴、轴承、底座等部件形成的闭合回路中流动的现象。它通常与轴电压的存在密切相关，而轴电压的产生则与电机的磁场不对称、供电电流中的谐波、制造或安装不良、变频器供电等因素有关。
轴电流的产生原因
1.磁场不对称
：电机定子和转子之间的气隙不均匀，或定子铁芯的扇形片拼装不当，导致磁通分布不均，从而在轴上感应出电压。2.供电电流中的谐波
：特别是在使用变频器供电的电机中，PWM波形的快速通断会产生高频谐波，通过电机的寄生电容耦合到轴上，形成轴电压。3.制造和安装问题
：如转子偏心、定子铁芯的拼片间隙、轴向导槽等制造缺陷，都会导致磁路不对称，从而产生轴电压。电机的安装位置不当，如电机与传动设备之间的连接不紧密，可能会导致转轴的振动加剧，从而破坏轴承油膜的绝缘，使轴电流更容易产生。4.静电效应
：高速旋转的部件与流体或润滑油之间的摩擦可能产生静电荷积累，进而形成轴电压。
5.电气系统故障
：如果电机的接地系统不良，可能会导致电机转轴与地之间存在电位差，从而产生轴电流。例如，接地线松动、接地电阻过大等情况都可能引发轴电流。另外 电机绕组的绝缘损坏也可能导致轴电流。当绕组绝缘老化或损坏时，可能会使电流通过转轴泄漏到其他部位。
6.外部因素
：电机运行环境中的电磁干扰也可能导致轴电流的产生。例如，附近的高压电气设备、变频器等产生的电磁场可能会感应到电机转轴上，形成轴电流。
轴电流的危害
1.轴承损坏
：轴电流通过轴承时，会在轴承的滚珠和滚道之间产生电火花，这些电火花会烧蚀滚珠和滚道表面，形成麻点或凹坑。随着时间的推移，这些损伤会加剧，最终导致轴承的磨损和损坏。
2.能量损耗
：轴电流通过电机轴向导电部件流回定子，产生焦耳热和霍尔效应，导致电机发热增加，效率下降。
3.润滑不良：轴电流的产生会使轴承温度升高，导致润滑油的性能下降。润滑油的黏度会降低，润滑效果变差，进一步加剧轴承的磨损。而且，轴电流还可能使润滑油发生电离，产生一些有害的化学物质，进一步破坏润滑油的性能。
4.电机绝缘损坏：轴电流如果长时间存在，可能会沿着电机转轴传递到电机的绕组等部位，对电机的绝缘造成损坏。这可能会导致电机的绝缘电阻下降，甚至出现短路故障，严重影响电机的安全运行。
轴电流的检测与预防措施
1.检测方法
?可以通过高内阻电压表测量电机轴两端的电压，如果测量到的电压超过了轴承油膜的绝缘电压（一般为几伏到十几伏），就说明可能存在轴电流。或者使用基于霍尔效应的轴电流测量仪来检测轴电流。?热成像仪检测：通过热成像仪观察电机轴承部位的温度分布。如果轴承部位出现异常高温区域，可能是轴电流导致的局部发热，从而间接判断轴电流的存在。
2.预防措施?
?优化磁场设计
总结
轴电流是电机运行中常见的问题，尤其在大型电机、高压电机和变频电机中更为显著。电机轴电流是一种需要引起重视的现象，通过采取有效的预防和解决措施，可以减少轴电流对电机的危害，延长电机的使用寿命。