當(dāng)下，機(jī)械工程師對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)的電機(jī)維護(hù)，都會(huì)通過(guò)振動(dòng)、溫度兩方面，快速排查問(wèn)題點(diǎn)。測(cè)振分析與紅外熱像，是常見(jiàn)的檢測(cè)手段。

問(wèn)題的原因，常分為機(jī)械與電氣兩類(lèi)。

機(jī)械原因包括對(duì)中差、動(dòng)平衡差、軸承磨損等。

電氣原因則相對(duì)復(fù)雜，有三項(xiàng)不平衡、過(guò)載、瞬態(tài)沖擊、浪涌、諧波等等。也相對(duì)的，更復(fù)雜，且難以驗(yàn)證。

這次小編將用過(guò)一個(gè)實(shí)際案例，來(lái)闡述一個(gè)電氣問(wèn)題引發(fā)的振動(dòng)變大。

上海某家化工企業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)使用大型變頻電機(jī)，來(lái)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)工作，去年更換過(guò)變頻器之后發(fā)現(xiàn)，電機(jī)振動(dòng)變大，溫升明顯，檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)軸承電腐蝕情況如下圖

軸承的內(nèi)表面成瓦楞狀，細(xì)看猶如“搓衣板”的齒痕一樣。這樣粗糙的表面導(dǎo)致了磨損加速，最終導(dǎo)致了振動(dòng)與發(fā)熱。

這種典型的電腐蝕，實(shí)際是變頻電機(jī)的“軸電壓”所導(dǎo)致的

為什么電機(jī)接上變頻器就會(huì)有軸電壓事件的產(chǎn)生呢？

這里我們來(lái)介紹下“軸電壓”這個(gè)概念

變頻器供給電機(jī)的電壓不是正弦波，而是正、負(fù)脈沖波形。該電壓的瞬時(shí)值為直流電平的正值、負(fù)值或0。因此三相電壓不可能“平衡”，三相瞬時(shí)值之和不為0。

機(jī)端的脈沖電壓，通過(guò)電容耦合，可在轉(zhuǎn)軸上產(chǎn)生較高的“共模電壓”。

當(dāng)軸電壓超過(guò)軸承潤(rùn)滑油的絕緣能力，即高于油層的擊穿電壓時(shí)，產(chǎn)生了電火花加工電流。此時(shí)，油膜被擊穿，軸承內(nèi)外滾道瞬間短路。

整個(gè)過(guò)程可簡(jiǎn)化為：軸電壓迅速放電，對(duì)軸承內(nèi)側(cè)“打電弧”，產(chǎn)生電腐蝕。

由于滾珠與滾道內(nèi)表面位點(diǎn)接觸，放電電流密度很大。瞬間的高溫將灼傷軸承，因此出現(xiàn)了點(diǎn)蝕和槽溝。

對(duì)于軸電壓的治理方法其實(shí)并不困難，使用碳刷接地即可，將電導(dǎo)入地下即可有效防止軸電壓的產(chǎn)生。

但依然引發(fā)了后續(xù)問(wèn)題：

1·碳刷是消耗品，如何確定碳刷有效性？

2·如何需要安裝碳刷，數(shù)量是多少？

回到開(kāi)頭提到的這家化工企業(yè)，目前他們使用了4個(gè)碳刷接地來(lái)防止軸電壓。對(duì)于測(cè)試手段，他使用了福祿克196示波表來(lái)測(cè)試，但效果不理想，無(wú)法區(qū)分軸電壓事件。同時(shí)金屬探頭和軸高速摩擦，壽命大大較少。