作者：馬善振1 唐永建2 叢恒利3
（1.山東巨菱股份有限公司；2、3.勝利油田勝利電（diàn）氣有限公司）
摘 要（yào）：本文詳細分析了稀土永磁（cí）電動機軸承易損的各種原因，闡述了應采取的預防措施。
關鍵詞：永磁電動機；軸承；預防措施
1 前言
稀土永磁電動機高效節能、功率因數高，在油田采（cǎi）油行業日臻受到用戶的歡迎，並取得了很好的節電效果。但在（zài）稀土永磁電動機的長期使用中，發現該（gāi）電機軸承比（bǐ）Y係列電機軸承容易損壞（huài），給用（yòng）戶的使用（yòng）帶來不便。
2 原因分析
稀土永磁電動機是在Y係列電機的基礎上，在轉子上加入稀土釹鐵硼材（cái）料而成的，其大部分結構件均與Y係列電機相同，製造、試驗、安裝也基本與Y係列電機一樣，因此，其軸承易損的原因（yīn）主要是稀土永磁電動機的特殊部分所致（zhì），現分述（shù）如下。
2.1轉（zhuǎn）子磁場分布不均（jun1）
轉子磁場分布不均是造成軸承易損的主要原因。
轉子磁（cí）場分布不均即為電機轉子各極的磁場強弱不一樣。圖2和圖3為轉子磁場矢量圖，當磁（cí）場分布均勻時各極磁場迭加後總磁場為零，如圖2所示。當轉（zhuǎn）子磁場分布不均時，各極磁場迭加後總磁場不為零，即在電機轉子徑向方向上產生偏移磁場R，如圖3。該偏移磁場R以同（tóng）步（bù）速與（yǔ）轉子一起旋（xuán）轉，並切割處於靜止狀態的定子鐵心和（hé）定子（zǐ）機座，在定（dìng）子鐵心和定子機（jī）座中形成同（tóng）一方向的感生電勢，該電（diàn）勢（shì）沿電機端蓋、軸承、轉軸、另一側軸承（chéng）和端（duān）蓋而形成閉合回路，形成感生電流，如圖4。該電流的大小與偏移磁場的大（dà）小成正比，與回路的電阻成反比，由於軸承滾珠與軸承內外圈是（shì）點接觸，且始終處於運（yùn）轉狀態，此處（chù）導電電阻Z大（dà），感生（shēng）電勢幾乎全部加到兩軸承上。另外（wài），軸承（chéng）內外圈（quān）上分布有許多凹坑，軸承滾（gǔn）珠在其上滾動時，將產生較強（qiáng）的電（diàn）弧（hú），形成軸承滾珠與（yǔ）軸承內外圈之間的電閃爍，造成軸承的“電蝕”，使軸承遭到損壞。
另一方麵，轉子偏移磁場將在定子鐵心表麵感生磁場，兩磁場相對靜止、相（xiàng）互作用產生（shēng）作用力。轉子偏移（yí）磁場還將與定（dìng）子繞組電流（liú）產生（shēng）的磁場相互作用（yòng），也產生作用力，二力迭加對轉子形成所謂的“單邊磁拉力”。該力將把（bǎ）轉子拉向一側，使軸承一側始終受力嚴（yán）重（chóng），加（jiā）速軸承的損壞。
2.2超負荷運轉方麵（miàn）的原因
稀土永（yǒng）磁電動機以小代大，電機軸承等部件長期處於（yú）超負荷運（yùn）轉狀態，進一步加劇了軸承的損（sǔn）壞。
稀土永（yǒng）磁電動機因效率高、功率因數高、定子電流小、發熱少，因而（ér）其出力大，用戶往往以小功率的稀（xī）土永（yǒng）磁電動機代替較大功率的Y係列（liè）電機使用，即“以小（xiǎo）代大”，如（rú）用22kW的稀土永磁電動機代替30kW或37kW的Y係列電機，用37kW的稀土永磁（cí）電動機代替（tì）45kW或55kW的Y係列電機，相當於同功率的稀土永（yǒng）磁電動機比Y係列電機小一到兩個機座號，而稀土永磁電動機的結構（gòu）件卻沒有（yǒu）相應的增大，因而使電機軸承長期超負荷運轉，導致電（diàn）機軸承的過早損壞。
2.3電機轉子不平衡（héng）
電機（jī）轉子不平（píng）衡也是導致電機軸承過早損壞不容疏忽的原（yuán）因。
由於受充磁機容量的限製，較大規格稀土永磁電動機的（de）生產，均采用永磁體先充磁後安裝的工藝。永（yǒng）磁體充磁（cí）後具有很強的磁性，當電機轉（zhuǎn）子裝入永磁（cí）體後，對電機轉子車削外（wài）圓及做轉子動平衡都帶來了困難，因此多數生產廠家多采用先車電機轉子外圓及做轉子動平衡，後裝入永磁（cí）體的製造工藝。這（zhè）樣雖（suī）然有利（lì）於電機的生產，但在永磁體的安裝封裝時破損了電機轉子的平衡精度，電機運轉時轉子受到不平（píng）衡轉矩的影響，軸承受到較大（dà）的拉力（lì），並且增加了電機振動，使軸承（chéng）受命縮短。
3 預防措（cuò）施（shī）
針對2.1所述（shù）的原（yuán）因可（kě）采用以下（1）～（4）所列的措施：
（1）采用複合轉（zhuǎn）子衝模，消除（chú）因單衝模帶來的（de）積累誤差，防止磁鋼槽分布不均造成的轉子磁場分布不均。
（2）嚴格控製磁鋼厚（hòu）度與磁鋼槽寬度的間隙，防止磁鋼插入（rù）磁鋼槽（cáo）後吸至（zhì）磁鋼槽一（yī）側，這不僅造（zào）成了磁（cí）鋼的浪費也使轉子（zǐ）相鄰磁極間（jiān）磁場強（qiáng）弱不（bú）一。根據筆者的經驗，磁鋼厚度與磁鋼槽寬度的間隙控製在（zài）0.06～0.10mm較（jiào）好。
（3）采用（yòng）均勻性好（hǎo）的磁鋼。磁鋼性能離散性大，不同廠家，不同爐號的（de）磁鋼性能差異很大，因此，在磁鋼（gāng）使用前應對磁鋼進（jìn）行穩磁性處理，同一台電機應使用同一爐燒結的磁鋼，防止磁鋼本身磁（cí）性差異帶來的磁場（chǎng）分布（bù）不均。
（4）采用電機轉子接地或采用軸承絕緣結構，來阻斷軸電流，消（xiāo）除軸承“電蝕”的發生。
（5）對稀（xī）土永（yǒng）磁電動機重（chóng）新（xīn）進行係統化（huà）結構設計，適當增加軸承等結構件的強度，以適應電機功率（lǜ）增大（dà）的要求。
（6）製定科學的（de）工藝方案，降低電機轉子不平衡量，使電機軸承免受轉子不平衡轉矩的（de）影響。
來源：《中（zhōng）小型電機》
