西門子驅(qū)動(dòng)器維修之變頻器為什么會(huì)損傷到電機(jī)軸承

我們?cè)诔Ｄ昀墼碌淖冾l器維修的生涯中，各類形形色色的故障多多少少都接觸過(guò)，在這其中變頻器（Variable-frequency Drive，VFD）損傷電機(jī)軸承是一種較為嚴(yán)重的故障，為了以后可以有效避免再次發(fā)生此類故障，我們需要正確的了解相關(guān)成因。

首先我們要了解，因?yàn)橛须娏髁鬟^(guò)軸承，而這個(gè)電流正處于處于間歇狀態(tài)時(shí)。間歇性電路會(huì)產(chǎn)生電弧，從而燒毀軸承。

交流電機(jī)軸承中電流流動(dòng)有兩個(gè)主要原因。一是內(nèi)部電磁場(chǎng)不平衡引起的感應(yīng)電壓；第二，雜散電容引起的高頻電流通路。

理想交流感應(yīng)電機(jī)中的磁場(chǎng)是對(duì)稱的。當(dāng)三相繞組的電流相等且相位差為120°時(shí)，電機(jī)軸上不會(huì)感應(yīng)出電壓。變頻器當(dāng)輸出PWM電壓導(dǎo)致電機(jī)內(nèi)部磁場(chǎng)不對(duì)稱時(shí)，軸上會(huì)感應(yīng)出一個(gè)電壓。電壓的幅度為10~30V，與驅(qū)動(dòng)電壓有關(guān)。驅(qū)動(dòng)電壓越高，軸上的電壓越高。

當(dāng)這個(gè)電壓值超過(guò)軸承中潤(rùn)滑油的絕緣強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)形成電流通路。在軸旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，在某一點(diǎn)上，潤(rùn)滑油的絕緣阻擋了電流。這個(gè)過(guò)程類似于機(jī)械開關(guān)的通斷過(guò)程，其中會(huì)產(chǎn)生電弧，將軸桿、球、碗表面燒蝕，形成凹坑。如果沒(méi)有外界振動(dòng)，小凹坑不會(huì)有太大影響，但如果有外界振動(dòng)，就會(huì)出現(xiàn)凹槽，對(duì)電機(jī)運(yùn)行影響很大。

此外，實(shí)驗(yàn)表明軸上的電壓還與輸出電壓的基頻有關(guān)?；l越低，軸上的電壓越高，軸承損壞越嚴(yán)重。

電機(jī)運(yùn)行初期，潤(rùn)滑油溫度較低時(shí)，電流幅值為5-200mA，這樣小的電流不會(huì)對(duì)軸承造成任何損傷。但當(dāng)電機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后，隨著潤(rùn)滑油溫度的升高，峰值電流會(huì)達(dá)到5-10A，會(huì)產(chǎn)生閃絡(luò)，在軸承零件表面形成小凹坑。

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