变频器损伤电机轴承的机理

有流过轴承的电流 , 并且这种电流处于断续连通的状态 , 断续连通的电路会产生电弧 , 电弧烧毁了轴承 。
导致交流电机的轴承中流过电流的原因主要有两个 , 第一 , 内部电磁场不平衡产生的感应电压 , 第二 , 杂散电容引起的高频电流通路 。
【变频器损伤电机轴承的机理】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 。
在马达工作的初期 , 润滑油温度较低的时候 , 电流幅度在5-200mA , 这么小的电流不会对轴承产生任何损坏 。 但是 , 当马达运行一段时间后 , 随着润滑油温度升高 , 峰值电流会达到5-10A , 这会产生飞弧 , 在轴承部件的表面形成小坑 。