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电气问题导致的电机振动,福禄克MDA揭示轴电压真相


  来源: 福禄克公司 时间:2020-06-05 编辑:清风
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当下,机械工程师对于现场的电机维护,都会通过振动、温度两方面,快速排查问题点。测振分析与红外热像,是常见的检测手段。


问题的原因,常分为机械与电气两类。


机械原因包括对中差、动平衡差、轴承磨损等。


电气原因则相对复杂,有三项不平衡、过载、瞬态冲击、浪涌、谐波等等。也相对的,更复杂,且难以验证。


这次小编将用过一个实际案例,来阐述一个电气问题引发的振动变大。







上海某家化工企业的现场使用大型变频电机,来驱动风机工作,去年更换过变频器之后发现,电机振动变大,温升明显,检修时发现轴承电腐蚀情况如下图


轴承的内表面成瓦楞状,细看犹如“搓衣板”的齿痕一样。这样粗糙的表面导致了磨损加速,最终导致了振动与发热。

这种典型的电腐蚀,实际是变频电机的“轴电压”所导致的






为什么电机接上变频器就会有轴电压事件的产生呢?

这里我们来介绍下“轴电压”这个概念


变频器供给电机的电压不是正弦波,而是正、负脉冲波形。该电压的瞬时值为直流电平的正值、负值或0。因此三相电压不可能“平衡”,三相瞬时值之和不为0。


机端的脉冲电压,通过电容耦合,可在转轴上产生较高的“共模电压”。




当轴电压超过轴承润滑油的绝缘能力,即高于油层的击穿电压时,产生了电火花加工电流。此时,油膜被击穿,轴承内外滚道瞬间短路。




整个过程可简化为:轴电压迅速放电,对轴承内侧“打电弧”,产生电腐蚀。


由于滚珠与滚道内表面位点接触,放电电流密度很大。瞬间的高温将灼伤轴承,因此出现了点蚀和槽沟。




对于轴电压的治理方法其实并不困难,使用碳刷接地即可,将电导入地下即可有效防止轴电压的产生。




但依然引发了后续问题:


1·碳刷是消耗品,如何确定碳刷有效性?


2·如何需要安装碳刷,数量是多少?







回到开头提到的这家化工企业,目前他们使用了4个碳刷接地来防止轴电压。对于测试手段,他使用了福禄克196示波表来测试,但效果不理想,无法区分轴电压事件。同时金属探头和轴高速摩擦,寿命大大较少。







关键词:电气问题 电机振动 福禄克 MDA 轴电压    浏览量:728

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