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 关于大型异步电机的轴电流

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锋言锋语
至圣

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楼主    2021-12-29 16:35:42
主题:关于大型异步电机的轴电流

昨天下午, 一铁厂电气负责人打电话给我, 说新换的800KW高压电机,刚转起来一分钟,轴承就烧红了。

二话不说,赶到现场。 现场的反馈, 是凌晨2点烧了一个电机,电机轴温突然持续上升到200多度。轴承烧坏了,电机绕组也烧了。新电机更换以后, 用的是GH180驱动, 前后轴承噼里啪啦一顿打火。 持续打火以后,轴承温度明显提升。  电机停下检查,发现轴承端口的涂覆漆开裂,应是打火所致。 在启动,还是断续打火。 由于煤粉只能坚持半小时,怕影响生产,咬着牙继续启动运行。 但是火花后来没有再明显的出现。


以上是现场人员描述。


我第一反应就是谐波引起的轴电流。 我也是仅仅知道有这回事,知道个大概意思。跟现场人员说,环流打火,是由于谐波所致。 工频运行应该没问题。 由于正在制粉,也没有明显火花,轴温也正常。 所以没有马上停车。

我联系当时调试变频器的工程师,他也是第一次碰到这种情况。我把变频器的日志发给他, 也没有发现什么异常。


期间也考虑打火是由于机械摩擦所致, 后来考虑到轴的刚性,应该没这么夸张。后来商量了一下,如果有停机机会,就倒工频,如果工频没异常,就加碳刷把转子接地。


晚上回去,查了查资料。今天上午,百度了一些资料。对这个轴电流有了进一步的认识。 异步电机的环流,是由于磁路不对称等原因,在工频下也有存在轴电流的环流。 轴高225以上的大型电机,环流占轴电流的主要成分。 而且, 对于环流,加转子接地碳刷是没有一直效果的,可能会更糟。 接地碳刷对EDM放电和转子轴电流有效。

现场人员和厂家沟通, 对方不同意加碳刷。 说你们购买的是工频电机,不是变频电机。 是变频器造成的。


下午,工频启动时,仍有少量火花,但是启动完成以后, 是正常的。 跟厂家沟通,答应马上派人过来看看。


首先,我下意识的认为西门子的完美无谐波产品, 对电网的影响, 对电机的影响,应该是忽略的。再加上我从没见过轴电流这种情况, 所以一开始也转不过弯来。  总是在考虑接地没做好的问题。 今天看了一篇文章(见下面上传),稍微有点明白。 但是这个电机工频启动都有火花,确实是难以接受的。

其次, 第一个烧坏的, 不能判断是否是轴电流引起的轴承损坏,进而摩擦生热。

高压电动机轴电流引起的轴承烧损分析及防范措施.pdf


不忘初心
yming
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17楼    2021-12-30 10:20:58
精华帖  主题:回复:关于大型异步电机的轴电流

我分析哦,定子绕组要是能正交磁极,就能减少到最小。但嵌入工艺上又是不可能的。(它是稍许偏斜,叠入的。)存在于两端的这个直轴分量,是轴电流产生的“元凶”。

作用在【转子-轴承-外壳-轴承-转子】环路(相当一匝)中的电流取决于等效电阻大小。而电压比取决于定子匝数和定子电压。这里要关注定子电压。如果含有电压高次谐波,毫无疑问,其感应强度会更大。

而大型电机轴承安装是个学问,它会留有热变形间隙。

而在上述回路中,轴承滚珠、滚柱的接触点是最最薄弱环节。

注意:烧损并不是取决于电流的大小,而是电流密度!(因为我们是搞焊接的,只关心电流密度。)

下面是从前的讨论:


《电机轴承的保护,轴电流、谐波》

 下图是所有经过轴承的可能电流:


《短路轴电流保护电机轴承》

学而时习之,不亦说乎?温故而知新,不亦乐乎?
北雪雪纷飞
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34楼    2022-01-07 06:34:21
精华帖  主题:回复:关于大型异步电机的轴电流

刚转起来一分钟,轴承就烧红了。


轴电流是一个长期的过程,我不认为新电机一分钟就这样,,倒是轴承的安装有问题,或者轴承内圈的间隙与轴之间的间隙过小,会导致轴承摩擦温度过高,150度以上没问题,间隙磨开了加点油你就可以继续用,

为什么这样怀疑,前几个月新电机400kw,一开机前端轴承温度就到了140  150  硬着头皮开了几个小时慢慢的降了。。前端加油全是黑油,说明磨损了,怀疑前轴的轴粗,轴承加热安装冷却后内圈与珠子之间的间隙小造成的。,



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