摘　要：分析了大功率礦井提升機電（diàn）動機軸瓦磨損問題，指出導致該問題的原因之一是軸電流的存在；分析了軸電流產生的原因及（jí）其對電動機的危害，進（jìn）而提出了降低軸電（diàn）壓、保持電動機轉子（zǐ）軸與軸（zhóu）瓦之間等（děng）電位、保持電動機轉子軸與軸瓦之間絕緣等3種減小軸電流危害（hài）的方法。
　　關鍵詞：礦井；提升機；電動機；軸瓦磨損；軸電（diàn）流；危害；消除
　　0　引（yǐn）言
　　目前，大功率礦井（jǐng）提升機電動機的（de）軸瓦磨損現象較嚴重，易導致軸間隙過大的問題，引起電動機振動，嚴重時則容易引起電動機掃膛甚至電（diàn）動機燒毀。導致軸瓦磨損現象的原因除了機械安裝不當之外，還有可能是軸電流的存在。對此，筆者分析了（le）軸電流產生的原因及其產（chǎn）生的危害，進而提出了消除軸（zhóu）電流危害的解決方法。
　　1　軸電流產生的原因及其（qí）危害
　　軸電流是因電動機轉子軸（zhóu）與軸瓦充當軸電（diàn）壓放電回路的一部分而造成的。所謂軸電壓是指（zhǐ）在電動機（jī）運行（háng）過程中，轉子軸兩端會由於磁不平衡、靜電感應、外部電源接入（rù）等原因產生電位差，該電位差即為軸電壓。軸電（diàn）壓會造成電動機（jī）轉（zhuǎn）子軸與軸瓦間的電勢（shì）累（lèi）積或放（fàng）電（diàn），從而造成軸瓦機械性損（sǔn）壞。
　　2　減小（xiǎo）軸電流（liú）危害的方法
　　2.1 降低軸電壓（yā）
　　下麵根據軸電壓產生原因的不同來分（fèn）析降低軸電壓的方法。
　　（1）磁不平（píng）衡產生的軸電壓
　　產生磁不平衡現象的原因（yīn）包括三相交（jiāo）流電源（yuán）不（bú）平衡或電動機的三相繞組不平衡。主流的PWM高脈（mò）衝（chōng）波驅動電動機時電動機的電流波形近似為正弦波，但電壓（yā）波形（xíng）卻是一係列等（děng）幅不等寬（kuān）的（de）矩形波，即使交-交變頻也會造成大量的（de）諧波（bō）存在，進而造成磁場（chǎng）的不完全平衡。另外，由於電動機定子和轉子（zǐ）的扇形衝片、矽鋼片等疊裝因素，加上鐵芯槽、通風孔（kǒng）等（děng）原因，電動機運行時在磁路中產生不（bú）平衡磁阻。當電動機定子鐵芯在圓周方向上的磁阻發生不平（píng）衡時，便產生與轉子軸相交鏈的交變（biàn）磁通，轉子軸周圍有交變（biàn）磁通切割轉軸，軸兩（liǎng）端感應（yīng）出軸電壓。一般情況下，該軸電壓大約為（wéi）1~2V。降低該種軸電壓的方法隻能是在電動機的生（shēng）產工藝過程中提高工藝精度，以及用逆變器驅動電動機時增加濾波器（qì）以減小逆變側產生的軸電壓（yā）。但該種軸電壓無法完全避免，降低其大小的難度也較大。
　　（2）靜電感應產生（shēng）的軸電壓
　　若電動機運行現場周圍有其它電氣設備，這些電（diàn）氣設備會產生較複雜的磁場，使電動機轉子軸兩端感應出軸電壓。因此，應盡量避免（miǎn）將電動機安裝在較複雜的磁場環境下。
　　（3）外部電源介入產生的軸電壓
　　若運行現場接線比較繁雜，尤其大電動機保護、測量元件接線較多，如有帶電導（dǎo）線搭（dā）接在電動機轉子軸上時，會產生軸電壓。因此，應做好（hǎo）電（diàn）動機保護、測量元件的絕緣處理並定期檢查。
　　（4）其它原因產生的軸電壓
　　電動（dòng）機在運（yùn）行過程中，負載側與旋轉側運行摩擦而在（zài）旋轉側（cè）產生靜電荷，靜電荷逐漸積累會產生軸（zhóu）電壓。該情況下產生的軸電壓與磁交變所產生的軸電壓（yā）在（zài）原理上不同。靜電荷產生的軸電壓是間歇性（xìng）、周期性的，其大小與運（yùn）轉狀態、流體狀態等因素有關。如靜電荷積累、測溫元件絕緣破損漏電等因素都會產生（shēng）軸（zhóu）電（diàn）壓。軸電壓產生以後，隻要轉子軸及（jí）機座、殼體間形成通路，就會產（chǎn）生軸（zhóu）電流（liú）。因此，需及時將（jiāng）這些產生（shēng）的靜電荷（hé）引（yǐn）入大地，防止累積（jī）的電勢過高產生軸（zhóu）電流。
　　軸電（diàn）壓的存在是無法避免的，也是無法完全消除的。降低軸電壓隻能減小軸電流的危害，因此（cǐ），如何消除軸電流、如何防止軸電壓通過軸承形成閉合（hé）回路是解（jiě）決問（wèn）題的關鍵。
　　2.2 保持電動機轉子軸與軸瓦之間等電（diàn）位
　　保持電（diàn）動機轉子軸與軸瓦之間等電位的具體做法如（rú）圖1所示（shì）。在轉子軸傳動端（duān）與端蓋上安裝碳刷，通過碳刷將轉子軸（zhóu）和端蓋連在一起。由於端蓋（gài）與軸瓦之間接觸良好，因（yīn）此，可通過碳刷將軸（zhóu）瓦與定子軸之間（jiān）保持（chí）等電位（wèi），避免放電現象的發生。

1.軸承外蓋；2.刷杆座（zuò）；3.刷杆；4.銅刷；5.壓（yā）指；6.刷盒；7.轉軸
圖1 保持電動機轉子軸與軸瓦之間等電位的具體做法

　　2.3 保持電動機轉子軸（zhóu）與軸瓦之間可靠絕緣
　　保持電動（dòng）機轉子軸與軸瓦之（zhī）間可（kě）靠絕緣的具體做法（fǎ）可考（kǎo）慮（lǜ）使用絕（jué）緣軸（zhóu）承或者是在（zài）軸承底（dǐ）座做絕緣（yuán）處理，這樣即（jí）使（shǐ）有電位差也不會產生放電現象。在做絕緣處理（lǐ）後需注（zhù）意軸（zhóu）承底（dǐ）座的一些測溫元件等相關附屬（shǔ）器件的絕緣，從而（ér）防止（zhǐ）軸電壓從（cóng）附屬器件處（chù）構（gòu）成（chéng）閉合回路進而形成軸（zhóu）電流。
　　3　結語
　　分析了大功率礦井提升機電動機軸（zhóu）瓦磨損問題，指（zhǐ）出導致該問題的一個主要原因可能是（shì）軸電流的存在；分析了軸電（diàn）流產生的原因（yīn）及其對電（diàn）動機的危害（hài），進而提（tí）出了降（jiàng）低軸電壓、保持電動機轉子（zǐ）軸與軸瓦之間等電位、保持電動機轉子軸與軸瓦之間絕緣等（děng）3種減小軸電流（liú）危害的方法。從操作簡單、易於見（jiàn）效的角度來看，隻需增加（jiā）接地（dì）碳刷的（de）軸瓦與電動機轉子軸之間（jiān）等電位方法（fǎ）較為易於實施，其它方法需增加投資成本，且效果不甚明顯。若（ruò）從（cóng）避免軸電流產生的角度考（kǎo）慮，使軸瓦與電（diàn）動（dòng）機轉子軸之間（jiān）等電位或絕緣（yuán）較易實施，效（xiào）果也較明顯，投資成本也較低，可實施性（xìng）較高。
　　參（cān）考文獻:
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