永磁直流电机空载励磁电流电流大是什么原因,跟轴承有关不

三相异步电动机空载电流大,转5分轴承抱死的原因是什么?_百度知道
三相异步电动机空载电流大,转5分轴承抱死的原因是什么?
提问者采纳
三相异步电动机空载电流大,转5分轴承抱死的原因是..轴承损坏、缺油.
转子与定子摩擦
缺油不可能,定子与转子磨擦有一点点,太不严重,轴承是新的,会是轴承硬度的问题吗?
提问者评价
最后证明是此批轴承的质量的原因,谢谢朋友了!
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其他3条回答
轴承润滑的问题或转配的不同心
新电机,润滑问题排除,转轴不同心,10分抱死是不是太快了呢!会是轴承的质量问题吗?
有可能,即便是新电机如果库存时间较长润滑油变质也有可能啊
如果把润滑油排除呢,我有轴承的照片,你可以看一下,帮我分析原因吗
不好意思我不是搞电,回答不了你的问题。你上百度查一下
查了,找不到我要的答案。
我想问下楼主 怎么确定是轴承质量原因的?
三相异步电动机的相关知识
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电动机轴电流引起的FAG轴承烧损及防止措施
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3秒自动关闭窗口53常用电机故障判断与维修 仅供参考-第2页
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53常用电机故障判断与维修 仅供参考-2
(煮洗真空浸漆);江西贵溪发电厂YK3250KW-2电机定子更换线;江西南昌钢厂YRK3200KW-8同步电机定子更;南通天生港电厂;YK3200KW-2电机定子更换线圈;宝钢梅山钢铁TK2500KW-4同步电机定子更换;宝钢上海钢管厂Z901600KW直流电机更换励磁;东方电机公司JKRZ5000KW-3600转/分;一、按工作电源种类划分:可分为直流电机
(煮洗真空浸漆)江西贵溪发电厂 YK 3250KW-2
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同步电机 定子更换线圈、阻尼笼条改造宝钢上海钢管厂 Z90 1600KW
直流电机 更换励磁线圈及电枢线圈东方电机公司 JKRZ5000KW-3600转/分变频电机 定子大修、制造整个转子一、按工作电源种类划分:可分为直流电机和交流电机。
----直流电机按结构及工作原理可划分:无刷直流电机和有刷直流电机。
------有刷直流电机可划分:永磁直流电机和电磁直流电机。 --------电磁直流电机划分:串励直流电机、并励直流电机、他励直流电机和复励直流电机。
--------永磁直流电机划分:稀土永磁直流电机、铁氧体永磁直流电机和铝镍钴永磁直流电机。----其中交流电机还可分:单相电机和三相电机。 二、按结构和工作原理划分:可分为直流电机、异步电机、同步电机。----同步电机可划分:永磁同步电机、磁阻同步电机和磁滞同步电机。----异步电机可划分:感应电动机和交流换向器电机。------感应电机可划分:三相异步电机、单相异步电机和罩极异步电机等。
------交流换向器电机可划分:单相串励电机、交直流两用电机和推斥电机。三、按起动与运行方式划分:电容起动式单相异步电机、电容运转式单相异步电机、电容起动运转式单相异步电机和分相式单相异步电机。 四、按用途划分:驱动用电机和控制用电机。----驱动用电机划分:电动工具(包括钻孔、抛光、磨光、开槽、切割、扩孔等工具)用电机、家电(包括洗衣机、电风扇、电冰箱、空调器、录音机、录像机、影碟机、吸尘器、照相机、电吹风、电动剃须刀等)用电机及其它通用小型机械设备(包括各种小型机床、小型机械、医疗器械、电子仪器等)用电机。
----控制用电机又划分:步进电机和伺服电机等。 五、按转子的结构划分:笼型感应电机(旧标准称为鼠笼型异步电机)和绕线转子感应电机(旧标准称为绕线型异步电机)。 六、按运转速度划分:高速电机、低速电机、恒速电机、调速电机。5电机常见故障分析及应对方法低压三相交流电机(以下简称电机)具有结构简单、价格便宜、以及维修方便等优点。因而广泛地应用在工农业机械设备的拖动装置中,是所有电机中应用最广泛的一种。尽管如此,电机在实际运行中难免还会发生各种各样的故障。下面,针对电机常见故障产生的原因及采取对策进行分析,供同行参考。一、电机温升过高或冒烟这种故障是电机过热的表现。其原因很多:既有电机外部的因素(如电源供电质量差、负载过大、环境温度高和通风不良等等);也有电机自身的原因。电机本身常见原因及对策:1.绕组接法有错,误将星形接成三角形或相反。2.定子绕组匝间或相间短路或接地,使电流增大,铜损增加。若故障不严重只需要重包绝缘,严重的应更换绕组。3.定子一相绕组断路,或并联绕组中某一支路断线,引起三相电流不平衡而使绕组过热。4.转子断条。对铜条转子作焊补或更换,对铸铝转子应加更换。5.定、转子相擦。可检查轴承是否有松动,定、转子是否有装配不良。6.环境温度高,电动机表面污垢多,或通风道堵塞;7.电动机风扇故障,通风不良;二、轴承过热当电机滚动轴承温度超过95℃,滑动轴承温度超过80℃,就是轴承过热。其原因及对策如下:1.轴承损坏应换新。2.滚动轴承润滑脂过少、过多或有铁屑等杂质。润滑脂的容量不应超过轴承和轴承盖容积的70,有杂质时应换新。3.轴承与端盖配合过紧或过松。过紧时加工轴承室,过松时在端盖内镶钢套。4.电机两端盖或轴承盖装配不良。将端盖或轴承盖止口装平,拧紧螺钉。5.传动带过紧或联轴器装配不良。调整传动带张力,校正联轴器。6.滑动轴承润滑油太少,有杂质或油环卡住,应加油,换新油,修理或更换油环。7.轴承间隙过大或过小;8.电动机轴弯曲。6三、噪声异常1.当定、转子相擦时,会产生刺耳的“嚓嚓”碰擦声。应检查轴承,损坏的需更新。如果轴承未坏而发现轴承走内圈或外圈可镶套或更换轴承与端盖。2.电机缺相运行,吼声特别大。可断电再合闸,看是否能再正常起动。如果不能起动,则可能有一相断路。开关及接触器的触头未接通也会发生缺相运行。3.轴承严重缺油时,从轴承室能听到“咝咝”声。应清洗轴承,加新油。4.风叶碰壳或有杂物,会发出撞击声。应校正风叶,清除风叶周围的杂物。5.转子导条断裂,发生时高时低的“嗡嗡”声,转速也变慢,电流增大。6.定子绕组首末端接线错误,有低沉的吼声,转速也下降。7.定子、转子铁心松动;四、振动过大1.电机转子不平衡(如转子上配重螺丝脱落)应校正动平衡。2.传动带轮不平衡,应校正静平衡。3.转轴弯曲。应更换转轴,或车直镶套(热套)。4.安装基础不平或固定不稳。应重新安装,固定平稳。5.转子导条断裂,使负载电流时大时小地振荡。6.联轴器装配不正或有松动。7.被驱动机械失去动平衡。8.定子绕组有局部故障,旋转磁场不平衡而引起振动。9.由于磨损,轴承间隙过大;10.铁心变形或松动;11.风扇不平衡;五、运行中造成三相电流不平衡1.三相电源电压严重不平衡(即不相等)。如开关接点接触不良等。2.三相绕组中有一相断路或一相熔丝烧断等造成缺相运行。3.绕组匝间或相间有局部短路,而熔丝又未断。4.三相绕组中某一组的一条并联支路或几条并联支路断路,造成三相阻抗不等。75.三相定子绕组中一相首末端弄错,而熔丝没有烧断。六、电机运行时,电流表指针来回摆动这种故障原因很可能是转子导条断路。 七、电机转速变低1.电源电压太低,应检查、找出原因。2.转子导条断裂或脱焊,应检查并修理断条。
3.定子绕组接法错误,应检查并改正接法。电机保养维修知识大全:
1、什么叫电机? 答:电机是将电池电能转换成机械能,驱动电动车车轮旋转的部件。 2、什么是定子? 答:有刷或无刷电机工作时不转动的部分。轮毂式有刷或无刷无齿电机的电机轴叫定子,此种电机可以叫内定子电机。 3、什么是转子? 答:有刷或无刷电机工作时转动的部分。轮毂式有刷或无刷无齿电机的外壳叫转子,此种电机可以叫外转子电机。 4、什么叫碳刷? 答:有刷电机里面顶在换相器表面,电机转动的时候,将电能通过换相器输送给线圈,由于其主要成分是碳,称为碳刷,它是易磨损的。应定期维护更换,并清理积碳。 5、什么是刷握? 答:在有刷电机里面盛装并保持碳刷位置的机械导槽。 6、什么是换相器? 答:有刷电机里面,具有相互绝缘的条状金属表面,随电机转子转动时,条状金属交替接触电刷的正负极,实现电机线圈电流方向的正负交替变化,完成有刷电机线圈的换相。 7、什么是相序? 答:无刷电机线圈的排列顺序。 8、什么是磁钢? 答:一般用于称呼高磁场强度的磁性材料,电动车电机都采用钕铁硼稀土磁钢。 9、什么是有刷电机? 答:电机工作时,线圈和换向器旋转,磁钢和碳刷不转,线圈电流方向的交替变化是随电机转动的换相器和电刷来完成的。在电动车行业有刷电机分高速有刷电机和低速有刷电机。有刷电机和无刷电机有很多区别,从名字上可以看出有刷电机有碳刷,无刷电机没有碳刷。 10、什么是无刷电机? 答:由控制器提供不同电流方向的直流电来达到电机里面线圈电流方向的交替变化,无刷电机的转子和定子之间没有电刷和换相器。 11、电机如何实现换相? 答:无刷或有刷电机在转动时,电机里面线圈的通电方向需要交替变换,从而达到电机能连续转动。有刷电机的换相换相器和电刷共同完成,无刷电机控制器来完成。12、什么是缺相? 答:无刷电机或无刷控制器的三相电路中,有一相不能工作。缺相分主相位缺相和霍耳缺相。表现为电机抖动不能工作,或转动无力且噪音大。控制器在缺相状态下工作是很容易烧毁的。 13、电机常见的种类有哪几种? 答:常见的电机有:有刷有齿轮毂电机、有刷无齿轮毂电机、无刷无齿轮毂电机、无刷有齿轮毂电机、侧挂电机等。 14、从电机的种类上怎么区分是高低速电机? 答:A有刷有齿轮毂电机、无刷有齿轮毂电机属于高速电机; B有刷无齿轮毂电机、无刷无齿轮毂电机属于低速电机。 15、电机的效率是怎么定义的? 答:电机的效率是指电机所输出的机械能与电源所提供的电能之比。用字母“り”表示。 16、无刷电机是如何分类的? 答:从相角上可分为两个大类,即分为60°和120°相位角的无刷电机;按速度分,可分为高速无刷电机和低速无刷电机;按电机是否 8具有位置传感器来分,又分为有位置传感器无刷电机和无位置传感器无刷电机。17、什么是无位置传感器无刷电机? 答:对于无位置传感器无刷电机必须要先经将车用脚蹬起来,使电机具有一定的旋转速度以后,控制器才能识别到无刷电机的相位,之后控制器才能对电机供电。因其不能实现零速启动,所以用的很少。但其因为没有传感器,所有少了一个故障点,而且其成本更低。 18、无刷电机霍耳的耗电量大致范围是多少? 答:无刷电机霍耳的耗电量大致范围是6mA-20mA不等。 19、无刷电机霍耳的电压范围是多少? 答:无刷电机霍耳的电压范围一般是在3-24V。 20、一般电机在多高的温度下能够正常工作?电机最多能够承受多高的温度? 答:如果测量电机盖的温度超过环境温度25度以上时,表明电机的温升已经超出了正常范围,一般电机的温升应该在20度以下。一般电机线圈是由漆包线绕制而成,而漆包线在温度高于150度左右时其漆膜会因为温度过高而脱落,造成线圈短路。当线圈温度在150度以上时电机外壳所表现出的温度在100度左右,所以如果以其外壳温度为依据则电机所承受的最高温度为100度左右。21、电机的温升应在20℃以下,即电机端盖的温度超过环境温度应小于20℃,但电机发热超过20℃的原因是什么? 答:电机发热的直接原因是由于电流大引起的。一般可能是线圈短路或开路、磁钢退磁中电机效率低等造成,正常情况则是电机长时间大电流运转。 22、怎样测量无刷电机的相角? 答:接通控制器电源,由控制器给霍耳元件供电,就可以检测到无刷电机的相角了。方法如下:用万用表的+20V直流电压档,并将红表笔接+5V线,黑表笔分别测量三个引线的高低电压(这里的红黑表笔的用法上有一个技巧),按60°及120°电机的换相表对照即可。 23、如果60°的无刷控制器用在120°无刷电机上会有什么状况?反之又如何? 答:都会导致缺相的现象,不能正常运转;但天津松正研制的一种智能型无刷控制器能够自动识别60°电机或120°电机,从而可以兼容适配二种电机,使得维修更换更加容易。 24、有刷高速电机和有刷低速电机有什么直观上的区别? 答:A.高速电机有超越离合器(象飞轮一样的功能),往一个方向转轻松,往另一方向转费力;低速电机双向转都一样轻松。 B.高速电机的车转动时噪音较大,低速电机转动噪音较小。有经验的人很容易凭耳朵识别。 25、电机的起动电流是怎样定义的? 答:一般要求电机的起动电流不能超过其额定电流的2~5倍,这也是为什么在对控制器上做限流保护的一个重要原因。 26、市场上销售的电机转速为什么越来越高及有何影响? 答:A.供应商方面提速可以降低成本,同样是低速电机,速度高了线圈的匝数少了、也省了硅钢片、磁钢数目也少了,购买者认为速度高就好。 B.额定速度工作时,其效率不变,但在低速区时效率明显低了,也就是启动无力。 C.效率低,需要用大电流启动,骑行电流也大,对控制器的限流要求大,对电池也不好。 27、出现电机异常发热怎么维修? 答:维修处理的方法一般为更换电机,或进行维护保养。 28、电机的空载电流大于参考表极限数据时表明电机出现了故障,产生的原因有哪些?怎么维修? 答:电机内部机械摩擦大;线圈局部短路;磁钢退磁;直流电机换相器积碳。维修处理的方法一般为更换电机,或更换碳刷,清理积碳。 29.各种电机的无故障最大极限空载电流是多少? 电机形式 额定电压24V时 额定电压36V时 侧挂电机
2.2A1.8A 高速有刷电机 1.7A
1.0A 低速有刷电机 1.0A
0.6A 高速无刷电机 1.7A
0.6A 低速无刷电机 1.0A
0.6A 1、人力骑行时感觉速度慢、滞重感强(1)前刹车或抱闸(涨闸)与转动部位磨擦→调整前后刹车与转动部件间隙,既要使转动灵活,又要保证刹车制动性能良好。 (2)链条过紧→调整后轮轴前后位置 (3)前后轴档及中轴部件并帽过紧或部件磨损→松动紧固件,或更换磨损的部件。 (4)前后轮胎充气不足→轮胎充气至足。 2、 9包含各类专业文献、专业论文、外语学习资料、应用写作文书、高等教育、文学作品欣赏、53常用电机故障判断与维修 仅供参考等内容。 
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变频电机轴电压与轴电流的产生机理分析
新闻出处:江苏德意机电设备制造有限公司 | 发布时间: 13:42:51
&&&&& 1.当电动机在正弦波电源驱动下运行时,通过电机轴的交变磁链产生轴电压。这些磁链是由转子和定子槽、分离铁心片之间的连接部分、磁性材料的定向属性和供电电源不平衡等因素引起磁通不平衡而产生的[1]。到90年代,以igbt为功率器件的pwm逆变器作为电机驱动电源时,电机轴电流问题更加严重,且其产生机理与正弦波电源驱动时完全不同。文献[1]指出,具有高载波频率(例如10khz以上)的igbt逆变器导致电动机的轴承比低载波频率的逆变器驱动时损坏更快。busse较为详细地分析了轴承电流的产生及轴承电流密度与轴承损坏之间的关系[2],并建立了pwm驱动下的轴承电流电路模型,但该模型未能体现出轴承电流与逆变器开关频率之间的关系。为讨论高频pwm脉冲电压驱动时电机轴电压与轴电流的产生机理,本文在建立轴电压与轴电流电路模型的基础上,分析轴电流产生的条件及形式,并针对逆变器输出电压的特性变化以及电机端有无过电压等情况,通过仿真分析得到不同情况下的轴电压与轴承电流波形。在抑制轴承电流方面,文献[1]给出的办法用正弦波滤波器将pwm电压转换成正弦波电压,使电机工作在正弦波供电状态下,但该方法所串电感大,系统动态响应慢,同时电感上的压降和功耗增大。本文在逆变器输出端串小电感并辅以rc吸收网络,可有效抑制pwm逆变器驱动下出现的轴电流。&&&&& 2.共模电压与轴电压一般认为,磁路不均衡、单极效应和电容电流是电机中产生轴电压的主要原因[3]。在电网供电的普通电机中,人们一般比较重视磁路不平衡的影响。但在逆变器供电的电机中轴电压主要由电压不平衡,即电源电压的零序分量产生。由于电路、元器件、连接和回路阻抗的不平衡,电源电压将不可避免地产生零点漂移,该电压将在系统中产生零序电流,轴承则是电机零序回路的一部分。正弦波电源驱动时,通过计算可知=0。在pwm逆变器驱动下,的值取决于逆变器开关状态,且变化周期与逆变器载波频率一致。事实上,只是共模电压的一种表现形式,由于静电耦合,电机各部分间存在着大小不等的分布电容,因此构成电机的零序回路。根据传输线理论,一个分布参数电路可用等效的具有相同输入输出关系的集总参数π网络模型代替。因此,电机分布参数电路可用集总参数电路来等效,形成轴电压的绕组--转子耦合部分电路如图2a)所示,其中vbrg为轴电压,ibrg为轴承电流,va,vb和vc为电机输入电压。尽管iws不流过轴承,但它与轴承电流在定子绕组上有相同的路径,势必对轴承电流有所影响。为便于分析,绕组中心点到定子的耦合部分将不予考虑。为计算方便,将图2a)简化为图2b)所示等效单相驱动电路模型。图中z1为电源中点对地阻抗,z2为旁路阻抗,表征驱动回路中的共模电抗线圈、线路电抗器和长电缆等;r0和l0为定子的零序电阻和电感;csf、csr和crf分别为电机定子对地、定子对转子和转子对地电容;rb为轴承回路电阻;cb和r1为轴承油膜的电容和非线性阻抗;usg和urg分别为定子绕组与转子中性点对地电压。对于采用逆变器供电的电机,当轴承油膜未被击穿时,由于载波频率高,电容的容抗大大减小,与xcb相比,rb很小而r1很大,由于pwm驱动电压为非正弦电压,计算时先将其分解,然后分别求取,轴电压有效值为: &&&&& 3.轴承模型与轴承电流的产生由于分布电容的存在和高频脉冲输入电压的激励作用,电机轴上形成耦合共模电压。事实上,轴电压的出现不仅与上面两个因素有关,且和轴承结构有着直接关系。转子前后端均由一个轴承支撑,其结构如图3所示。以其中一个轴承为例,轴承的滚道由内滚道与外滚道组成,当电机转动时,轴承中的滚珠被润滑油层包围,由于润滑油的绝缘作用,轴承滚道与滚珠之间形成电容,如图3b)所示。这两个电容在转子-定子回路中以串联形式存在(为便于分析,不考虑滚珠的阻抗),可以等效成一个电容cbi,i代表轴承中的第i个滚珠。对于整个轴承而言,各个滚珠与滚道之间的电容以并联形式存在。所以整个轴承内可以等效成一个电容cb。据对轴承的分析,轴承可用一个带有内部电感和电阻的开关来等效。当滚珠未与滚道接触时,开关断开,转子电压建立;当转子电压超过油膜门槛电压时,油膜击穿开关导通,转子电压迅速内放电,在轴承内形成较大放电电流。va、vb和vc为电机三相输入电压,l’、r’和c’为输入电压耦合到转子轴的等效集中参数,cg为crf和cb并联后的等效电容。当轴承滚珠和滚道接触或者轴承内油层被击穿时,cb不存在,此时cg仅代表转子轴对机壳的耦合电容。电容cb是一个多个变量的函数:cb(q,v,t,η,λ,λ,εr)[2]。其中q代表功率,v代表油膜运动速度,t代表温度,η代表润滑剂粘性,λ代表润滑剂添加剂,λ代表油层厚度,εr代表润滑剂介电常数。轴承电容cb与定子到转子耦合电容csr,比定子到机壳耦合电容csf和转子到机壳耦合电容crf小得多。这样一来,耦合到电机轴承上的电压便不至于过大,这是因为crf与cb并联后的电容比耦合回路中与之串联的csr大得多,而串联电容回路中,电容越大承受的电压反而越小。事实上,根据分布电容的特点,很大一部分共模电流是通过定子绕组与铁芯之间的耦合电容csf传到大地去的,因此轴承电流只是共模电流的一部分。从图4可看出,形成轴承电流有两种基本途径。一是由于分布电容的存在,定子绕组和轴承形成一个电压耦合回路,当绕组输入电压为高频pwm脉冲电压时,在这个耦合回路势必产生dv/dt电流,这个电流一部分经crf传到大地,另一部分经轴承电容cb传到大地,即形成所谓的dv/dt轴承电流,其大小与输入电压以及电机内分布参数有关。二是由于轴承电容的存在,电机轴上产生轴电压,当轴电压超过轴承油层的击穿电压时,轴承内外滚道相当于短路,从而在轴承上形成很大放电电流,即所谓的电火花加工(electricdischargemachining-edm)电流。另外,当电机在转动时,如果滚珠和滚道之间有接触,同样会在轴承上形成大的edm电流。为了定量edm及dv/dt电流对轴承的影响,轴承内的电流密度十分关键。建立电流密度需估计滚珠与滚道内表面的点接触区域。根据赫兹点接触理论(hertzianpointcontacttheory),轴承电气寿命可用如下公式求得[2]:eleclife(hrs)=(7)式中,代表轴承电流密度。一般而言,dv/dt电流对轴承寿命影响很小,而由edm产生的轴承电流密度很大,使得轴承寿命大大降低。另外,空载时轴承损坏程度反而比重载时大得多,这是因为重载时轴承接触面积增大,无形中减小了轴承电流密度。&&&&& 4.轴电压与轴承电流的仿真分析为进一步讨论轴承电流与pwm逆变器输出电压特性以及电机端有无过电压之间的关系,本文对dv/dt电流与edm电流两种形式的轴承电流分别进行仿真分析,结果发现,轴承电流不仅与逆变器载波频率有关,且与逆变器输出脉冲电压的上升时间有关,同时当电机端出现过电压时轴承电流明显增加。先假定电缆长度为零,根据轴承电流的存在形式可知,dv/dt电流主要是由输入跳变电压引起,因此dv/dt电流大小与逆变器载波频率和电压上升时间有关。逆变器载波频率越高,一个正弦波周期内产生的dv/dt电流数量也就越多,但此时电流幅值不变。脉冲电压上升时间是影响dv/dt电流幅值的决定性因素,另外分布电容的大小也影响dv/dt电流幅值。而edm电流产生的直接原因是轴电压的存在,因此轴电压的大小决定了edm电流幅值,轴电压的大小决定于输入电压的大小及电机内分布电容的大小。虽然逆变器载波频率和脉冲电压上升时间都会影响轴电压的形状,但轴电压的峰值与二者都没有关系,因此edm电流与二者也没有本质的联系,这是edm电流与dv/dt电流最大区别之处。当然,edm电流还与轴承油层的击穿电压有关,击穿电压越高,产生的edm电流越大。为讨论方便,假设轴承击穿电压大于或等于轴电压。&&&&& 4.1改变上升时间tr仿真得到不同上升时间的轴电压与轴承电流波形如图5所示,其中图a)和b)为轴电压波形,图c)和d)为轴承电流波形,电流波形中第一次出现振荡的为edm电流,其他为dv/dt电流。由分析可知,1)tr增大轴承电流减少,包括dv/dt电流与edm电流。尤其是dv/dt电流幅值减小十分明显,但tr对edm电流的影响不大,这主要是因为edm电流由轴电压以及轴承阻抗决定;2)当tr小于一定值(约为200ns)后,dv/dt电流甚至高于edm电流;3)改变上升时间对轴电压的影响不大;4)特殊现象:轴电压在电压击穿时出现两次振荡,tr不影响第一次振荡,但影响第二次振荡,且第二次振荡随着tr的上升而减少,其原因是轴承短路后定子绕组到转子的耦合路径依然存在,所以出现一个dv/dt电流振荡。&&&&& 4.2改变耦合参数及轴承参数定子绕组对转子的耦合电容越大,轴电压越高,dv/dt电流与edm电流均增加;轴承电容减小,dv/dt电流减小;但edm电流基本不变,此时轴电压上升。其原因是:在共模电路中,轴电压是由定子绕组对转子铁心的电压耦合造成的,维持这一电压的存在靠轴承电容以及转子对机壳耦合电容。由于后两者并联,再与前者串联,因此轴电压按电容值进行分配,电容越大压降越小。一般情况下,轴承电容与转子对机壳耦合电容比定子绕组对转子耦合电容大得多。在只改变轴承电容的情况下,轴承电容越小,整个并联电容等效值下降,轴电压反而上升,由于轴承上的dv/dt电流与容抗及dv/dt成正比,在dv/dt不变时,容抗减小,dv/dt电流下降。仿真结果如图6所示。&&&&& 5.抑制办法从前面的理论研究和仿真分析可以看出,电机轴承电流产生的一个主要原因是逆变器输出的高频脉冲具有过高的dv/dt前后沿,由此可知,抑制轴承电流的有效办法就是降低逆变器输出电压的dv/dt。但是,逆变器本身输出的脉冲电压上升时间是由功率器件的开关特性决定的,因此只能在逆变器输出端附加装置改变其输出电压的dv/dt。降低逆变器输出电压上升沿dv/dt的一个最直接的办法是在逆变器输出端串上大的电抗器,即可构成所谓的“正弦波滤波器”,逆变器输出的脉冲电压在经过大电抗器后成为完全的正弦波电压,这样便可以消除轴电压与轴承电流。但是这种办法的代价是电抗器的功率损耗大,体积大,造价高,在普通的变频调速系统中应用不是很合适。本文采用折中办法,在逆变器输出端串接电感值不大的电感以抑制电流的快速变化,同时在输出端线间设置rc电抗以吸收输出电压的高次谐波,这样可以适当降低输出脉冲电压上升沿的dv/dt值,达到抑制轴承电流的目的。逆变输出滤波器降低了电机输入脉冲电压的电压上升率,这样一来,电机内分布电容的电压耦合作用便会大大减弱,轴电压以及由此引起的edm电流都会下降,同时由于电压变化率引起的dv/dt电流也会明显减少,因此滤波器可以有效地抑制轴承电流的产生。图8给出了加入滤波器(未接地)前后的电机轴承电流仿真波形,其中,逆变器载波频率为5khz,脉冲电压上升时间为200ns,电缆长100m。从图中可以看出,无论edm电流还是dv/dt电流都明显减少。仿真中还发现,将滤波器接地,无论dv/dt电流还是edm电流相对不接地而言均显著减少,其原因是rc吸收高次谐波的作用更强,能够更好地改善电压波形。&&&&& 6.在高频pwm脉冲输入下,电机内分布电容的电压耦合作用构成系统共模回路,从而引起轴电压与轴承电流问题。轴承电流主要以三种方式存在:dv/dt电流、edm电流和环路电流。轴电压的大小不仅与电机内各部分耦合电容参数有关,且与脉冲电压上升时间和幅值有关。本文着重讨论前两种方式的轴承电流。dv/dt电流主要与pwm的上升时间tr有关,tr越小dv/dt电流的幅值越大。逆变器载波频率越高,轴承电流中的dv/dt电流成分越多。edm电流出现存在一定的偶然性,只有当轴承润滑油层被击穿或者轴承内部发生接触才可能出现,其幅值主要取决于轴电压的大小。以降低脉冲电压上升率为原则,设计一种在逆变器输出端串小电感并辅以rc吸收网络达到抑制轴电压与轴承电流的目的,仿真结果验证了该方法的有效性。

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