变频器对轴承损伤的机理分析
2019-08-29 09:15:27

变频器在使用久了,因为电流会流过轴承,通过变频器控制柜会产生连续电路连通产生电弧,电弧会烧毁轴承,对轴承产生损伤。导致交流电机的轴承中流过电流的原因主要有两个:
内部电磁场不平衡产生的感应电压
杂散电容引起的高频电流通路。
理想交流感应电机内部的磁场是对称的,当三相绕组的电流相等,并且相位相差120度时,不会在电机的轴杆上感应出电压。变频器输出的PWM电压导致电机内部的磁场不对称时,就会在轴杆上感应出电压,电压的幅度在10~30V,这与驱动电压有关,驱动电压越高,轴杆上的电压越高。
当这个电压的数值超过轴承中的润滑油的绝缘强度时,就会形成一个电流通路。轴杆旋转过程中,在某个时刻,润滑油的绝缘又阻断了电流。这个过程类似于机械式开关的通断过程,这个过程中会产生电弧,烧蚀轴杆、滚珠、轴碗的表面,形成凹坑。如果没有外部振动,小凹坑不会产生过大的影响,但是如果有外部振动时,会产生凹槽,这对电机的运转影响很大。
另外,实验表明,轴杆上的电压还与变频器输出电压的基波频率有关,基波频率越低,轴杆上的电压越高,轴承损伤越严重。