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大功率電機(jī)軸電流問題

  大功率電機(jī)運(yùn)行中在轉(zhuǎn)軸兩端會(huì)出現(xiàn)電位差即軸電壓。小型電機(jī)中，軸電流作用輕微，一般覺察不到；大功率電機(jī)則不然，軸電壓常常會(huì)高到足以將軸承中具有絕緣作用的油膜擊穿，產(chǎn)生軸電流，流過轉(zhuǎn)軸、軸承及底板構(gòu)成的回路，在軸頸和軸瓦上產(chǎn)生電蝕麻點(diǎn)或搓板狀燒痕或使?jié)L動(dòng)軸承過熱燒毀。

大功率電機(jī)軸電流產(chǎn)生的原因

  軸電流由兩方面的因素引起：

  一、磁路不均勻、不對(duì)稱造成的單極效應(yīng)

  二、電容電流。

關(guān)于單極效應(yīng)

  單極效應(yīng)是對(duì)單極大功率電機(jī)的一個(gè)特征描述。所謂單極大功率電機(jī)是指從電樞的一端看，磁極為單一極性，是一種無換向器直流電機(jī)。電樞是一個(gè)金屬圓盤（看作徑向?qū)w組合）或圓筒（看作軸向?qū)w組合），電樞導(dǎo)體旋轉(zhuǎn)時(shí)，在電樞導(dǎo)體中感應(yīng)出方向不變的徑向或軸向電動(dòng)勢(shì)，可作為低電壓、大電流的電源設(shè)備。為降低接觸電壓降和電刷摩擦損耗，采用液體金屬集電裝置。圖1為單極電機(jī)模型圖。

大容量高壓大功率電機(jī)“單極效應(yīng)”

  由于裝配和自身原因，大容量高壓大功率電機(jī)容易引起磁通的不對(duì)稱，導(dǎo)致軸兩端產(chǎn)生電壓，稱為“單極效應(yīng)”，即圖1所示單級(jí)磁場(chǎng)效應(yīng)。當(dāng)軸兩端電壓足以擊穿軸與軸承間的油膜時(shí)，便發(fā)生放電形成軸電流，使?jié)櫥鋮s的油質(zhì)逐漸劣化，嚴(yán)重者使軸承燒壞，被迫停機(jī)造成事故。

磁通的不對(duì)稱大致有以下原因：由于定子與轉(zhuǎn)子氣隙不均勻造成磁通的不對(duì)稱；由于定子鐵芯局部磁阻較大，如定子鐵芯的銹蝕，或分裂式定子鐵芯（大部分是水輪發(fā)電機(jī)）在現(xiàn)場(chǎng)組裝接合不好等原因造成局部磁阻過大；由于分?jǐn)?shù)槽大功率電機(jī)的電樞反應(yīng)不均勻，引起轉(zhuǎn)子磁通的不對(duì)稱。

電容電流

  電容電流又叫位移電流，不同于電荷定向移動(dòng)形成的電流，并沒有真的從故障點(diǎn)流向大地，是由于電容充放電引起的等效電流。對(duì)于交流電，因?yàn)殡娏魇遣粩嘧兓?，這種等效電流也就始終存在。

防止大功率電機(jī)軸電流的措施

  改善軸承座對(duì)地絕緣，切斷軸電流回路；

  在軸上裝設(shè)接地電刷，使軸電流沿電刷向大地放電，減少軸電流對(duì)軸瓦（或軸承的）的損傷。

因此，容量較大的高壓大功率電機(jī)都有防軸電流措施：一般情況下是在非負(fù)荷端加絕緣墊阻軸電流；另一種方法是對(duì)大型電機(jī)采取用碳刷短接兩端軸承方法，讓軸電流不經(jīng)過軸承。

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