摘　要：由（yóu）於設計、安裝、運行等原因，電動機軸（zhóu）電（diàn）壓一般無（wú）法避免，為避免軸電流的產生，通常情況下變頻（pín）電動機需要安裝絕緣軸承，但是絕緣（yuán）軸承的成本太高，普（pǔ）遍應（yīng）用性愛到（dào）很大製約。本文介紹（shào）了變頻電動機（jī）軸電流的產生及對軸承的影響，利用振動檢（jiǎn）測技術檢測變頻電機軸承故障。

　　關鍵詞：軸電流；軸承故障（zhàng）；振動檢測技術
　　1　引言
　　為（wéi）掌控普通軸承使用（yòng）壽命，我公司將振動檢測技術應用到變頻電動機上，對（duì）電動機軸承進行定期振動檢測與頻譜分析，及（jí）時捕捉軸承（chéng）早期（qī）電腐蝕跡象，然後通過加強維護保養，延長軸承使用壽命（mìng）至失（shī）效前期再更（gèng）換。這樣通過（guò）振動檢（jiǎn）測技術既掌握了變頻電動機軸（zhóu）承損傷的發展情況，又避免了因軸（zhóu）承損壞引起的故障停機（jī），為公司降低了生產成本。

　　2　軸電流的產生
　　電動機運行時，轉（zhuǎn）軸兩端之間或軸承之間產生的電位差叫做軸電（diàn）壓。目前，廣泛（fàn）應用的變頻電（diàn）動機大部分采用PWM變頻電源供電，這時電動機的軸電壓主要是由於電源三相輸出電壓矢量和不為零的分量產（chǎn）生。軸電壓（yā）通（tōng）過（guò）電機軸、軸承、定子機座或輔助裝置構成閉合回路產生軸電流。在正常情況下，電動機的軸電壓較低，軸承內的潤滑油（yóu）膜能起到絕緣作用，不會產生軸電流。但當軸（zhóu）電壓較（jiào）高，或（huò）電機起動瞬間油膜未穩定形成時，軸電壓將使潤滑油膜放電擊穿形成回路產生軸電流。在生產實際應用中，采用PWM變頻電源供電的（de）變頻電動（dòng）機極易（yì）產生高頻（pín）軸電流。

　　3　振動技術檢測軸承故（gù）障
　　3.1高壓喂料器驅動變頻（pín）電動機軸承（chéng）故障案例
　　高壓喂料器驅動變頻電動機（jī）額定功（gōng）率30KW，額定轉速960RPM，實（shí）際轉（zhuǎn）速在1200RPM左右，軸承型號NSK6312。
　　該變頻電動機（jī）在（zài）2008年5月之前（qián）振動總值較低，振動趨勢平穩，頻譜中未發現軸承缺陷頻率。7月采集的振動（dòng）數（shù）據顯示該（gāi）電動機振動總值明顯超過以前振動值，在頻譜中發現了（le）6312軸承的外圈缺陷頻率，並且占（zhàn）主要振動能量，振動幅值較高。根據電動機前期頻譜和（hé）現在（zài）頻譜，基本判斷軸承發生了（le）電蝕現象。通知車間維修人員加強潤滑保養，並注意點檢（jiǎn）電動機軸承溫度變化。隨後，利（lì）用（yòng）振動檢測技術繼續跟蹤觀察軸承故障發展趨勢。2009年（nián）6月電動（dòng）機軸承振動（dòng）趨勢又開（kāi）始攀升，頻譜中開始出現了6312軸承的保持架缺（quē）陷頻率，並且在徑向（xiàng）上軸承外圈缺陷頻率（lǜ）的周圍出現了保持架缺陷頻率（lǜ）的邊頻（見圖1），這時現場用聽診器也能夠聽到電動機軸承的噪音。此時可判斷軸（zhóu）承電蝕（shí）故障已經非常明顯，建議車間在近期計劃停機中更換軸承。

　　2009年9月（yuè）車間計劃停機更換該（gāi）變頻電動機。打開更換下的電動機軸承，發現6312軸承內（nèi）外圈嚴重電腐蝕（shí）（見（jiàn）圖2）。

　　3.2木片計量儀變（biàn）頻電動機軸承故障案例
　　木片計量儀電動機額定功率11KW.額（é）定轉速1487RPM，實際（jì）轉速1750RPM左右，軸承型（xíng）號NSK6209。2009年6月在定期檢（jiǎn）測電動機振動時，發現其振動總值上升明顯。由（yóu）於（yú）在此之前的包絡頻譜中已存在軸承外圈缺陷頻率（lǜ），故可以判斷該電機軸承損傷程度在加（jiā）重。隨後2月和3月的（de）振動數據（jù）顯示，振動趨勢繼續上升（shēng）（見圖（tú）3），軸承外圈（quān）缺陷幅值上升幅度增大，並且占有主要振（zhèn）動能量，現（xiàn）場噪音明顯。此時可判斷軸承故障已非常明顯，建議車（chē）間在近（jìn）日計（jì）劃停機中更換軸承。

　　2009年9月（yuè）車間計劃停機更換該變頻電動機軸承。軸承內外圈上都產生了“搓衣板“式的凹槽條（tiáo）紋損傷。
　　4　總結
　　這種在軸承內（nèi）外圈或滾動體上產生的“搓（cuō）衣板”式的凹槽條紋損傷，我們稱之為電蝕損傷。電蝕（shí）損傷主要是軸電流局部放電能量釋放產（chǎn）生的（de）高溫，融化軸承（chéng）內圈、外圈或滾珠上許多微小區域，並形成凹槽。電蝕損傷會該電動機產生強噪聲、高振動，影響軸承壽命。

　　采用變頻控製的驅動電動（dòng）機正在以（yǐ）其卓（zhuó）越的性能和經（jīng）濟性，在調速領域開（kāi）始（shǐ）廣泛應用。因變頻電源的特殊性，以及係統對高速或低（dī）速運轉、轉速動態響應等需求（qiú），給電動機也帶來了在電磁、結構（gòu）、絕（jué）緣、軸承防護等方麵的新課題。

　　通過應用振動檢測技術，可有效（xiào）判斷設備運行狀態（tài），掌控（kòng）設備故障發展趨勢，極大改善了僅（jǐn）靠人（rén）工經驗（yàn）判斷設備故（gù）障的能力，避免（miǎn）了定期維修造成的不必要損失，降低了生產成本。

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（來源：中國新技術（shù）新產品）