加熱爐鼓風機電機由變頻器驅(qū)動，在運行過程中遇到負載端軸承加熱的問題。兩臺鼓風機電機在運行半年內(nèi)，電機負載端軸承嚴重加熱。軸承內(nèi)的潤滑脂熔化，軸承在短時間內(nèi)鎖定，電機堵塞跳閘，導致加熱爐停止，對生產(chǎn)產(chǎn)生很大影響。之后，檢查發(fā)現(xiàn)軸承箱內(nèi)沒有潤滑脂，軸承加熱變黑，內(nèi)外有摩擦板條燒損圖案。根據(jù)這種情況，我們判斷軸承電流是電機負載端軸承加熱的主要原因。

1　軸承電流的原因和危害

感應(yīng)電機中始終存在電機軸承電流。在正弦波電源的驅(qū)動下，由于電機轉(zhuǎn)子槽尺寸的偏差、磁性材料定向性能的變化或電源的三相不平衡、電機磁通量的不平衡，軸電壓和軸承電流產(chǎn)生在轉(zhuǎn)子軸上。軸承電壓幅值小，危害小。由變頻器驅(qū)動，由于原理的不同，電機軸承電流的危害大大增加。通用變頻器多用PWM逆變電路采用高頻功率元件IGBT等等)，在電機上得到類似正弦的電壓波形。三相電壓基波分量的產(chǎn)生矢量為零，但實際上每時每刻三相電壓矢量不為零，三相電壓不平衡。共模電壓范圍等于變頻器直流側(cè)電壓，頻率等于逆變器開關(guān)頻率。共模電壓通過固定轉(zhuǎn)子之間的靜電容耦合在轉(zhuǎn)子軸上，產(chǎn)生相同頻率的軸電壓。一般變頻器逆變器側(cè)載波頻率高，在10kHz以上，定子和電纜的頻率過高，產(chǎn)生非常高的頻率dv/dt增加波形畸變。由于靜電蓮花，電機各部分之間有不同大小的分布電容，產(chǎn)生電機的零序電路，通過軸承的地面放電產(chǎn)生軸承電流。通常，軸承球漂浮在潤滑脂形成的油膜中。當油膜因某種原因損壞或過大時，潤滑膜起絕緣作用dv/dt軸承電壓通過油膜放電，放電電流在軸承內(nèi)外環(huán)和球上燃燒。長期運行將發(fā)展成摩擦板圖案，提高軸承溫度，熔化潤滑脂，使軸承運行更差。

2　共模電流路徑

由于靜電蓮花，電機各部分之間有或大或小的分布電容，產(chǎn)生電機轉(zhuǎn)子上共模電流的釋放路徑。大多數(shù)共模電流通過定子-外殼-地板-變頻器外殼的路徑，少數(shù)通過定子-轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)子-軸承-外殼-地板-變頻器外殼的路徑。當變頻器接地與電機外殼之間的阻抗高于變頻器外殼與負載之間的阻抗時，也會帶來軸向延伸電流。通過定子-外殼-旋轉(zhuǎn)軸-負載端軸承（電機）-旋轉(zhuǎn)軸-軸承（負載）-地板-變頻器外殼的電路釋放，不僅會危及電機負載端軸承，還會危及負載軸承和旋轉(zhuǎn)軸器。后雙共模電流通過電機軸承，第 二種方式造成更大的危害。

3　軸承電流抑 制的常見措施

抑 制軸承電流的方法有很多，比如在變頻器的導出側(cè)安裝正弦波濾波器，以提高導出電流的波形；絕緣電機一端的軸承切斷電機轉(zhuǎn)軸和軸承的環(huán)流；在電機輸出軸上安裝接地碳刷，以抑 制軸通過負載接地的延伸電流。這些方法可以抑 制相應(yīng)的方法。

4　風機負載端軸承損壞過程分析

基于上述軸承電流的原理，結(jié)合電機的運行狀態(tài)，闡述了軸承的損壞和故障是一個過程。軸承電流是主要原因。同時，機械振動和潤滑脂消耗是次要原因，促進了軸承電流的產(chǎn)生，并在一定程度上加劇了危害。風機電機投入使用后，由于軸承間隙對稱大威脅，因為軸承間隙對稱，潤滑充分，潤滑油膜對稱。隨著潤滑脂消耗的增加，負載端振動的增加首先導致負載端軸承間隙的增加，軸承電壓的嚴重滲透和放電，軸承電流的增加，導致負載端軸承內(nèi)部通道的電燃燒、溫度升高和潤滑脂液化，直到軸承嚴重損壞和熱損壞。因此，我們認為應(yīng)該使用各種方法來減少和抑 制軸承電流。絕緣軸承和其他方法暫時不被考慮，因為它很難實現(xiàn)。

5　應(yīng)對策略和實際效果

采取以下措施減少電機發(fā)熱和燃燒。

（1）重新校準電機和負載，澆筑電機安裝平臺基礎(chǔ)，增加地腳厚度，提高電機地腳剛度，減少運行振動；

(2)電機負載端軸承(易潤潤)在線潤潤設(shè)備Easylube），該設(shè)備可以用螺釘固定在負載軸承的注油孔上。它使用鋰電池供電，并使用全智能芯片和特殊的檢測設(shè)備來控制內(nèi)部電機。它通過齒輪組驅(qū)動螺桿和壓板來驅(qū)動活塞，并根據(jù)設(shè)定周期每天分配油杯中的潤滑脂。它定期和定量地注入軸承，這是一個很好的改進和潤濕。根據(jù)實際測量，在同一環(huán)境下，在線注油后，負載軸承溫度降低7℃。根據(jù)電機軸承潤滑脂的消耗，設(shè)置不同的周期：新電機、新軸承、環(huán)境溫度低、設(shè)置時間長、運行時間長、軸承損壞或環(huán)境溫度高的設(shè)置周期短。這種靈活的使用可以有效地確保軸承有足夠的潤滑，避免潤滑脂消耗后的惡性循環(huán)；

(3)使用10個電機外殼和負載機械設(shè)備mm2上述銅電纜連接后接地，與變頻器外殼和接地線連接，電位相同。這樣可以有效降低電機轉(zhuǎn)子-外殼-電機負載端軸承-軸-負載側(cè)軸承-接地電路的軸延電流，降低負載端軸承的加熱；

(4)安裝在變頻器輸出側(cè)dv/dt濾波器可以減少變頻器輸出電流中的波形畸變，提高電機和電纜的使用壽命，減少電機和電纜的使用壽命dv/dt降低軸承的峰值電壓dv/dt通過峰值電壓抑 制軸承電流的產(chǎn)生；

(5)縮短電機軸承的維護周期，每運行4000小時(約6個月)后取出電機，拆卸后檢查軸承的磨損情況，徹 底清洗并注入脂肪，磨損嚴重時及時更換。

6　結(jié)語

通過上述措施的綜合實施，電機運行平穩(wěn)，完全濕潤，電機軸承溫升保持在可接受范圍內(nèi)，電機跳閘設(shè)備故障不再發(fā)生，為加熱爐的生產(chǎn)創(chuàng)造了良好的條件。