電機(jī)軸電流(電機(jī)出現(xiàn)軸電流的原因)

1.電機(jī)出現(xiàn)軸電流的原因

軸電流形成的條件：一是有軸電壓，二是構(gòu)成回路。設(shè)計(jì)和運(yùn)行條件正常的電機(jī)，轉(zhuǎn)軸兩端電壓僅有很小的差值，且由于油膜或軸承絕緣的處理，不足以產(chǎn)生危害。

若是某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題，軸電壓超過了限值，就可能擊穿原來的絕緣，在轉(zhuǎn)軸、軸承內(nèi)圈、軸承外圈、軸承室構(gòu)成回路，于是轉(zhuǎn)軸軸承位和軸承內(nèi)圈的表面會(huì)因電弧放電產(chǎn)生小而深的圓形蝕點(diǎn)或條狀電弧傷痕，嚴(yán)重時(shí)足以把軸頸和軸瓦燒壞。

根據(jù)同步發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理，由于定子鐵芯組合縫、定子硅鋼片接縫，定子與轉(zhuǎn)子空氣間隙不均勻，軸中心與磁場(chǎng)中心不一致等，機(jī)組的主軸不可避免地要在一個(gè)不完全對(duì)稱的磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)。這樣，在軸兩端就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)交流電壓。

擴(kuò)展資料

針對(duì)軸電流產(chǎn)生的原理，一般有如下措施加以解決：

1、導(dǎo)流：在軸伸端安裝接地碳刷，使接地碳刷可靠接地，并且與轉(zhuǎn)軸可靠接觸，保證轉(zhuǎn)軸電位為零電位，隨時(shí)將電機(jī)軸上的靜電荷引向大地，以此消除軸電流。此種措施一般在發(fā)電機(jī)上運(yùn)用較多，在大型交流電動(dòng)機(jī)上也偶有運(yùn)用。

2、阻斷：軸電流形成的重要條件之一就是構(gòu)成回路。在非軸伸端的軸承座和軸承之間加裝絕緣墊或采用絕緣軸承，切斷軸電流的回路，是多數(shù)電機(jī)生產(chǎn)商采用的措施。

參考資料來源：百度百科-軸電流

2.什么叫軸電流

由于發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)不對(duì)稱，發(fā)電機(jī)大軸被磁化，靜電充電等原因在發(fā)電機(jī)軸上感應(yīng)出軸電壓，引起的從發(fā)電機(jī)組軸的一端經(jīng)過油膜絕緣破壞了的軸承、軸承座及機(jī)座底板，流向軸的另一端的電流。

1 原因分析 根據(jù)同步發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理，由于定子鐵芯組合縫、定子硅鋼片接縫，定子與轉(zhuǎn)子空氣間隙不均勻，軸中心與磁場(chǎng)中心不一致等，機(jī)組的主軸不可避免地要在一個(gè)不完全對(duì)稱的磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)。這樣，在軸兩端就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)交流電壓。正常情況下要求機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分對(duì)地絕緣電阻大于0.5MΩ，如果在大軸兩端同時(shí)接地就可能產(chǎn)生軸電流。 2 原因查找及處理 2.1 接地點(diǎn)的查找 能否找到大軸兩端的接地點(diǎn)是問題的關(guān)鍵。由于該機(jī)組水導(dǎo)軸承采用水潤滑橡膠軸承，在正常運(yùn)行時(shí)，水導(dǎo)軸承內(nèi)、轉(zhuǎn)輪室里均充滿水或非常潮濕。由于轉(zhuǎn)動(dòng)部分的絕緣電阻基本為零，這樣大軸下部接地已在所難免。而大軸上部可能接地的部分有上導(dǎo)軸承、推力軸承和受油器等，測(cè)量結(jié)果均為合格。為了查找另一接地點(diǎn)，在水導(dǎo)瓦的橡膠端部用500 V搖表測(cè)絕緣，電阻為零。為了進(jìn)一步驗(yàn)證，又在同一批澆鑄出廠的備品水導(dǎo)瓦表面測(cè)絕緣，結(jié)果也為零，由此證明橡膠瓦本身具有導(dǎo)電性。為此先將水導(dǎo)軸承拆除，之后對(duì)其它部件，安裝一個(gè)就測(cè)量一次大軸絕緣。當(dāng)裝到受油器油管時(shí)，再次出現(xiàn)大軸絕緣為零。經(jīng)查，法蘭連接處絕緣墊與水導(dǎo)瓦為同一廠家生產(chǎn)，單獨(dú)測(cè)絕緣墊絕緣，其值也基本為零，到此大軸的兩個(gè)接地點(diǎn)已找到。 2.2 軸電流的導(dǎo)通路徑 由于軸電壓和兩個(gè)接地點(diǎn)的存在，必然會(huì)產(chǎn)生軸電流。當(dāng)電流流過一個(gè)大的導(dǎo)體時(shí)，它的趨表效應(yīng)是很明顯的，它所流過的路徑如圖1所示。圖中操作油管除了隨大軸一起旋轉(zhuǎn)外，在操作槳葉時(shí)，還會(huì)沿軸線方向作上下運(yùn)動(dòng)，由于在操作油管上瓦座中的銅瓦與操作油管導(dǎo)向塊之間存在一定的間隙，這樣隨操作油管的不斷運(yùn)動(dòng)和電流的流過使間隙中的油膜不斷遭到電弧的放電侵蝕，而使油不斷碳化。 2.3 軸電流的消除 （1） 通過更換受油器油管連接處的絕緣墊，以保證大軸不發(fā)生兩點(diǎn)接地，進(jìn)而避免軸電流的產(chǎn)生。 （2） 大修后應(yīng)加強(qiáng)對(duì)調(diào)速系統(tǒng)油質(zhì)的監(jiān)督，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)分析并查明原因。

3.三相異步電動(dòng)機(jī)的軸電流是怎樣形成的

電動(dòng)機(jī)軸承受損的主要原因?yàn)?，磁通脈動(dòng)造成的軸電壓累積，使油膜擊穿形成軸電流，軸電流持續(xù)不斷地對(duì)軸承內(nèi)圈放電，導(dǎo)致軸承滾道產(chǎn)生麻點(diǎn)，這種損害不斷擴(kuò)大，在滾道上形成搓板狀的傷痕。

此時(shí)，電動(dòng)機(jī)的異常聲音非常明顯，只得換用備用電動(dòng)機(jī)。此外由于電動(dòng)機(jī)的多次檢修，風(fēng)扇互換及緊力面的磨損等原因造成風(fēng)扇動(dòng)平衡不好，從而加劇了軸承的損壞。

另外，如檢修工藝不合理，檢修后中心找得不正，也會(huì)影響電動(dòng)機(jī)軸承的使用壽命。根據(jù)理論分析，軸電流流經(jīng)下軸承的回路被切斷后，將會(huì)通過上部和中部軸承構(gòu)成回路，造成中上部軸承的損害。

4.發(fā)電機(jī)軸電流是怎么產(chǎn)生的

正常情況下，三相交流電機(jī)三相對(duì)稱繞組中流過三相對(duì)稱電流，產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。這時(shí)，電機(jī)兩端磁場(chǎng)對(duì)稱，不存在與電機(jī)軸交鏈的交變磁場(chǎng)，軸兩端無電勢(shì)差，無流經(jīng)軸承的電流。如下情況可能打破磁場(chǎng)對(duì)稱狀態(tài)，存在交鏈電機(jī)軸的交變磁場(chǎng)，感應(yīng)出軸電流。

當(dāng)出現(xiàn)本項(xiàng)情況時(shí)，會(huì)造成兩端磁場(chǎng)不對(duì)稱，產(chǎn)生軸電壓：

1）三相電流不對(duì)稱；

2）沖片為扇形片拼接成的圓環(huán)；

3）冷軋片，不是絕對(duì)各向同性；

4）鐵芯槽、通風(fēng)孔等的存在，造成在磁路中存在不平衡的磁阻；

5）在轉(zhuǎn)軸的周圍有交變磁通切割轉(zhuǎn)軸。

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軸電流的防范針對(duì)軸電流形成的根本原因，一般在現(xiàn)場(chǎng)采用如下防范措施：

(1)在軸端安裝接地碳刷，以降低軸電位，使接地碳刷可靠接地，并且與轉(zhuǎn)軸可靠接觸，保證轉(zhuǎn)軸電位為零電位，以此消除軸電流。

(2)為防止磁不平衡等原因產(chǎn)生軸電流，往往在非軸伸端的軸承座和軸承支架處加絕緣隔板，以切斷軸電流的回路。

(3)為了避免其他電動(dòng)機(jī)附件導(dǎo)線絕緣破損造成的軸電流，往往要求檢修運(yùn)行人員細(xì)致檢查并加強(qiáng)導(dǎo)線或墊片絕緣，以消除不必要的軸電流隱患。

參考資料來源：百度百科-軸電流

5.電機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)

電機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

1.什么是直流電動(dòng)機(jī)？它是如何工作的？

能夠把輸入的直流電變?yōu)闄C(jī)械能輸出的機(jī)械設(shè)備，叫做直流電動(dòng)機(jī)。它是根據(jù)帶電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的作用原理而制成的。

當(dāng)外接電源向直流電動(dòng)機(jī)供電時(shí)，線圈的兩有效邊在磁場(chǎng)中受力的作用而運(yùn)動(dòng)。其運(yùn)動(dòng)方向由“左手定則”決定。由于線圈固定在軸上，因此，線圈繞軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。直流電機(jī)的外加電源是直流電，經(jīng)過電刷和換向片后，流到線圈上的電流在旋轉(zhuǎn)中是交變的，所以當(dāng)線圈上下兩導(dǎo)線通過磁極時(shí)，其導(dǎo)線內(nèi)的電流也因電刷接觸的換向片不同而改變；如果使線圈受力運(yùn)動(dòng)方向不變，只要對(duì)電路不斷供電，線圈就按一定方向旋轉(zhuǎn)起來。

2.直流電動(dòng)機(jī)由哪些主要部件組成？

直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)大致可分為轉(zhuǎn)子和定子兩個(gè)主要部分。

轉(zhuǎn)子：電機(jī)上可以轉(zhuǎn)動(dòng)的部分叫轉(zhuǎn)子或叫電樞。它主要由電樞鐵心、電樞繞組、換向器（整流子）及軸承等組成。

定子：即產(chǎn)生磁場(chǎng)的靜止部分。它主要由主磁極、附加磁極、機(jī)座、端蓋及電刷裝置等組成。

3.直流電動(dòng)機(jī)有幾種類型？各有何特點(diǎn)？

直流電動(dòng)機(jī)按勵(lì)磁方式不同分為串勵(lì)電動(dòng)機(jī)、并勵(lì)電動(dòng)機(jī)、復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)和他勵(lì)電動(dòng)機(jī)。

串勵(lì)電動(dòng)機(jī)：勵(lì)磁繞組與電樞繞組串聯(lián)。這種連接方式起動(dòng)力矩大，抗過載能力強(qiáng)；缺點(diǎn)是不能在空載的情況下起動(dòng)。

并勵(lì)電動(dòng)機(jī)：勵(lì)磁繞組與電樞繞組并聯(lián)。這種連接方式的優(yōu)點(diǎn)是轉(zhuǎn)速恒定，不隨負(fù)載的變化而改變。

復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)：磁極上有兩繞組，其中一個(gè)繞組與電樞繞組并聯(lián)，另一個(gè)繞組與電樞繞組串聯(lián)，所以它具有串勵(lì)與并勵(lì)電動(dòng)機(jī)兩種優(yōu)點(diǎn)。

他勵(lì)電動(dòng)機(jī)：由于需要兩個(gè)電源，一般不采用，只有在特殊情況下使用。

6.什么叫軸電壓

軸電壓是指由于發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)不對(duì)稱，發(fā)電機(jī)大軸被磁化，靜電充電等原因在發(fā)電機(jī)軸上感應(yīng)出的電壓。

軸電流是根據(jù)同步發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理，由于定子鐵芯組合縫、定子硅鋼片接縫，定子與轉(zhuǎn)子空氣間隙不均勻。

危害：

1、軸電流的危害主要是將在軸頸和軸瓦之間產(chǎn)生小電弧侵蝕，破壞油膜，使軸承溫度升高，潤滑油碳化變質(zhì)等。如果軸電流超過一定數(shù)值，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸軸頸的滑動(dòng)表面和軸瓦就可能被損壞，軸承不能使用或壽命將會(huì)大大縮短。

2、軸電壓是發(fā)電機(jī)運(yùn)行過程中在轉(zhuǎn)軸兩端、轉(zhuǎn)軸局部以及轉(zhuǎn)軸對(duì)地的電位差。軸電壓是發(fā)電機(jī)運(yùn)行過程中普遍存在的一種電氣現(xiàn)象，大型、高速發(fā)電機(jī)尤為嚴(yán)重。

為了防止軸電壓、軸電流的危害，發(fā)電機(jī)的大軸上都要安裝勵(lì)磁碳刷，通過接地信號(hào)裝置接地，如果產(chǎn)生軸電壓。轉(zhuǎn)子絕緣不好漏電等使大軸帶電，碳刷會(huì)及時(shí)把電流引向大地，接地信號(hào)裝置發(fā)出預(yù)告信號(hào)，提醒運(yùn)行人員注意或處理。

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軸電壓的產(chǎn)生原因：

1、磁路不對(duì)稱。磁路不對(duì)稱引起的軸電壓是存在于發(fā)電機(jī)軸兩端的交流型電壓。由于定子鐵芯采用扇形沖壓片、轉(zhuǎn)子偏心、扇形片的磁導(dǎo)率不同以及冷卻和夾緊用的軸向?qū)Р鄣劝l(fā)電機(jī)制造和運(yùn)行原因引起的不對(duì)稱，產(chǎn)生交鏈轉(zhuǎn)軸的交變磁通，在發(fā)電機(jī)大軸兩端產(chǎn)生電位差。

這種交流軸電壓一般為1~10V，但具有較大的能量。如果不采取有效措施，軸電壓經(jīng)過軸軸承機(jī)座等處形成一個(gè)回路，由于回路阻抗低，產(chǎn)生很大的軸電流。

2、電動(dòng)機(jī)整流和逆變系統(tǒng)的電容耦合作用。大型汽輪發(fā)電機(jī)組普遍采用靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)。靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)因晶閘管整流引入了一個(gè)新的軸電壓源。靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)將交流電壓通過靜態(tài)晶閘管整流輸出直流電壓供給發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組，此直流電壓為脈動(dòng)型電壓。

3、靜電效應(yīng)。在汽輪機(jī)內(nèi)部，高速流動(dòng)的濕蒸汽與汽輪機(jī)低壓缸葉片摩擦在汽輪機(jī)低壓缸內(nèi)產(chǎn)生的直流型電壓。

4、軸向磁通及剩磁。發(fā)電機(jī)中存在各種環(huán)繞軸的閉合回路，如集電環(huán)裝置和轉(zhuǎn)子端部繞組，在設(shè)計(jì)考慮不周或轉(zhuǎn)子繞組發(fā)生匝間短路時(shí)，它們的磁動(dòng)勢(shì)不能相互抵消，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)軸向的剩余磁通，該磁通經(jīng)軸、軸承和旋轉(zhuǎn)電機(jī)的底板而閉合。

參考資料來源：搜狗百科-軸電壓

參考資料來源：搜狗百科-軸電流