电机产生轴电压的原因是什么?防止电机产生轴电流应采取什么措施?

余日力


电机产生轴电压的原因是什么?防止电机产生轴电流应采取什么措施?

♥轴电压一般指三相异步交流电动机功率比较大的,对于小功率的电机可以忽略不计。电动机或发电机运行时都会产生轴电压、轴电流。这里说一说电机产生轴电压的原因。→电机在运行过程中,如果在电机两轴承端或转轴与轴承间存在轴电流时,将会大大缩短电机轴承的使用寿命,严重时只能运行几小时。

●由于电动机定子磁场不平衡,使得沿定子铁芯一周的磁场不能完全抵消,因此在铁芯与转子的垂直⊥的面内就会产生一个环路磁场,此时这个磁场与电源的50Hz频率完全一样,于是就会在电动机的转子轴上产生感应电动势,也就是轴电压。


◆简单地说,→磁场不平衡的原因;交流在正弦交变的电压下运行时,其转子处在正弦交变的磁场中。由于电动机定转子扇形冲片、硅钢片等叠装因素,再加上铁芯槽、通风孔等的存在,铁芯的锈蚀,叠装不均匀等,导致在磁路中造成不平衡的磁阻。当电动机的定子铁芯圆周方向上的磁阻发生不平衡时,便产生与轴相交链的交变磁通,从而产生交变电势。当电动机转动即磁极旋转,通过各磁极的磁通发生了变化,在轴的两端感应岀轴电压,产生了与轴相交链的磁通。随着磁极的旋转,与轴相交链的磁通交替变化,这种电压是延轴向而产生的,如果与轴两侧的轴承形成闭合回路,就产生了轴电流。一般情况下这种轴电压大约为 1~2V。

●电动机的轴承油封密封不好,使得沿轴向有高速气体影响转轴。另外采用逆变供电产生轴电压;因为→电动机采用逆变供电运行时,供电电压含有高次谐波分部、接线部分、转轴之间产生电磁感应从而产生轴电压。静电感应和共模电压又是产生轴电压的罪魁祸首。静电感应产生轴电压→电动机运行现场,由于高压设备强电场的作用,在转轴的两端感应出轴电压

●静电荷造成→电动机在运行过程中,负载方面的流体与旋转体运行摩擦而在旋转体上产生静电荷,电荷逐漸积累便产生轴电压。由这种情况产生的轴电压和由磁交变所产生的轴电压在原理上是不同的。静电荷产生的轴电压是间歇的,并且是非周期性的,其大小与运转状态、流体的状态等因素关系很大。

对于大功率电机,防止轴电压、轴电流的方法,就是在电机转轴上通过安装接地碳刷来加以消除。

谢谢头条上的少数搬运工,往其它网上复制粘贴。这些问答题在度娘上都是要钱的。

知足常乐于上海2019.10.24日


知足常乐0724


小编从事大型汽轮发电机设计多年,下面从实际出发回答一下这个问题。


防止有害的轴电流和轴电压的详细措施如下:

  1. 用谐波过滤器降低静态励磁引起的轴电压;

  2. 转子制造时,采用严格的工艺措施,保证铁芯内圆间隙均匀和转子槽分度均匀,减小因磁路不均匀度而引起的轴电流和轴电压;

  3. 汽端装接地碳刷,保证转子轴良好接地,汽端接地电刷由汽轮机供应商提供;

  4. 发电机励端的轴承、轴承顶块、轴承止动销、中间环、励端挡油盖、高压油顶起装置与端盖间加装双层绝缘垫,使发电机在运行时便于测量绝缘电阻;


轴电流、轴电压产生的原因:

由于发电机铁心造成的磁路不对称在发电机大轴上产生感应电压,还有就是汽轮机蒸汽造成的静电形成的轴电压,为了防止轴电压对轴承和埋在机内的仪表等元件的损坏,一般采用接地炭刷直接接地。

发电机在转动过程中,只要有不平衡的磁通交链在转轴上,那么在发电机的转轴的两端就会产生感应电势,这个感应电势就称为轴电压。当轴电压达到一定值时,通过轴承及其底座等形成闭合回路产生电流,这个电流称为轴电流。为了消除轴电压经过轴承、机座与基础等处形成的电流回路,防止轴电流烧坏瓦面,所以要将轴承座对地绝缘。为防止转轴形成悬浮电位,同时转轴还要通过电刷接地。

可能有很多人会将上面所说的大轴接地电刷与励磁碳刷混淆,顺便解释一下:

励磁碳刷是给发电机转子加电压,从而使转子产生磁场,磁场切割定子线圈,发电机才能发电。

而大轴接地炭刷有两种,一种是一般汽轮发电机组都有的是防止轴电压击穿轴承油膜而设的,另一种是若转子绕组绝缘监测采用外加低频电流的需要加。


附图为轴电压的测量方法。


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