变频电机轴电流产生因素分析及对策

电气传动2017年第47卷第6期

作者简介：王维（1982-），男，硕士研究生，工程师，Email ：184662533@https://www.360docs.net/doc/dc4957060.html,

变频电机轴电流产生因素分析及对策

王维1，冷祥洪2，胡庆军3

（1.梅山钢铁公司设备分公司，江苏南京210039；

2.梅山钢铁公司设备部，江苏南京210039；

3.天津电气科学研究院有限公司，天津300180）

摘要：分析了变频电机轴电流产生机理、流通路径及危害，阐述了轴电压测量方法和经验限值，并从变频电机本身运行机理和结构角度出发，介绍了防止变频电动机轴电流危害的措施。

关键词：轴电流；轴电压；变频；危害；措施中图分类号：TM307

文献标识码：A

DOI ：10.19457/j.1001-2095.20170616

Analysis of Shaft -current Production Factors of the Frequency -control Motor and Its Solution WANG Wei 1，LENG Xianghong 2，HU Qingjun 3

（1.Equipment Department of Meishan Iron&Steel Co.，Ltd.，Nanjing 210039，Jiangsu ，China ；

2.Equipment Branch of Meishan Iron&Steel Co.，Ltd.，Nanjing 210039，Jiangsu ，China ；

3.Tianjin Research Institute of Electric Science Co.，Ltd.，Tianjin 300180，China ）

Abstract:The mechanism of shaft current was analyzed ，and as well as its flow path and detriment.Shaft voltage

measurement method and experience limit value were also given.Based on the structure and the operating principle of frequency control motor ，preventions of shaft current were introduced.

Key words:shaft current ；shaft voltage ；frequency conversion ；detriment ；solution

ELECTRIC DRIVE 2017Vol.47No.6

随着电力电子技术及新型半导体器件的迅速发展，交流调速技术得到不断提高，交流变频电机应用日益广泛。但与此同时变频电机轴电流导致轴承异常损坏的问题也日益突显。梅钢公司在实际生产过程中也发生了诸如热轧1780生产线E2立辊电机轴承受轴电流影响损坏的情况，严重威胁生产的正常进行。

1变频电机轴电流产生的原因

所谓轴电压是指转轴两端之间或转轴与轴

承之间的电位差。轴电压由轴颈、油膜、轴承、基座及基础底座构成回路，当油膜被破坏时，就在回路内产生电流，即为轴电流。1.1

变频电机轴电压产生的原因

1）磁不平衡产生轴电压。电动机由于扇形冲片、硅钢片等叠装因素，再加上铁心槽、通风孔等的存在，造成在磁路中通切割转轴，在轴的两端感应出轴电压。

2）变频电源供电产生轴电压。电动机采用变频电源供电时，电源三相输出电压的矢量和不为零，产生零序电压分量（共模电压）。当电机在正常运行过程中，电机轴承内部形成油膜，在电

机轴伸端和非轴伸端形成轴承电容C b ,C n b ,加之

电机系统内部耦合电容分压影响（电机内部定子绕组到机壳之间存在耦合电容C wf ,定子绕组到

转子之间存在耦合电容C wr ,转子到机壳之间存在耦合电容C rf ），整个电气拖动系统产生轴承电压，如图1所示。

图1变频电机拖动系统共模电压模型Fig.1

Common -mode voltage model of frequency conversion motor drive

system

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