如何延长电机轴承的使用寿命

电动机是工业过程中的重要设备。它们将电能转化为机械能，从而实现需要运动的关键操作。工业电机驱动泵、压缩机和风扇等需要大幅提高效率的机器。不幸的是，应用程序即使在不需要时也通常以恒定速度运行，从而导致能源浪费和不必要的二氧化碳排放。

出于这个原因，变频驱动器 (VSD) 是必不可少的，它可以改变提供给电机的电压和频率，从而调节其转速。VSD 可降低能耗，从而在电机的整个使用寿命期间节省运营成本。但是，尽管驱动器在电动机中起着至关重要的作用，但它们会因共模电压导致轴承故障。

一、轴承故障是如何发生的

VSD 可用于降低功耗，但如果未正确接地，则会导致电机过早失效。当然，其他因素也可能导致电机故障，但轴承故障是使用驱动器时最常见的问题——损坏是由共模电压引起的。

您可以将三相系统中的共模电压定义为脉冲宽度调制驱动电源导致的三相之间的不平衡或三相负载的中性点与电源地之间的电压差。共模电压的波动会通过静电在电机轴上感应出电压。该电压然后可以通过绕组或通过轴承放电。因此，电流在轴承中的运动会在一个被称为放电加工(EDM)。

持续的拱起会导致轴承表面区域变脆，并且轴承内部的小碎片会开始脱落。此外，损坏的材料可能会在轴承座圈和滚珠之间找到路径，导致研磨效果，从而形成微小的点蚀或洗衣板状脊。一些电机可以在损坏恶化时继续工作，直到出现第一个迹象，通常是可听见的噪音，表明严重损坏。

在电机轴的一端添加轴接地装置，特别是在易受普遍共模电压影响的应用中，可以防止出现该问题。轴接地是指通过电机的框架将电机的旋转转子接地。在安装之前为电机添加一个轴接地装置或购买预装装置是具有成本效益的，而不是产生与更换跳动相关的维护成本，更不用说您设施的停机成本了。常见的轴接地装置类型包括：

1.碳刷

碳刷提供电机电路的静止部分和旋转部分之间的电气连接，并将电流从转子拉到地面，因此电荷不会积聚在转子上并通过轴承放电。

2. 轴接地环

轴接地环在轴周围的环内组织了多股导电纤维。电刷骑在电机轴的表面上，并通过电刷将电流引导至地面，而环的外部通常安装在电机的端板上。

3.接地轴承隔离器

接地装置结合了两种技术：防止污染物进入的非接触式隔离屏蔽和隔离的导电丝环以及将轴电流从轴承驱散的金属转子。

4.陶瓷轴承

使用材料不导电的轴承有助于防止电流放电。陶瓷轴承中的陶瓷涂层球可防止轴电流通过轴承流向电机。电流引起的磨损很少见，因为没有电流流过电机轴承。

安装速度驱动器时，需要考虑三个因素来帮助降低共模电压。第一个是确保电机和电机系统的正确接地。此外，建立适当的载波频率平衡，这将降低噪声水平和电压不平衡。最后，在轴接地装置至关重要的情况下，选择适合应用的装置。

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