軸承過熱導致燒毀電機原理

電機由變頻器驅(qū)動時，壽命大幅度縮短，嚴重時，幾個月就出現(xiàn)定子繞組損壞。由此導致的停產(chǎn)給企業(yè)造成巨大的損失。電機損壞的原因是變頻器在電機的定子繞組上產(chǎn)生很高的尖峰電壓，尖峰電壓的幅度超過了繞組的絕緣強度，導致繞組損壞。尖峰電壓的幅度會達到變頻器額定工作電壓的3倍以上，例如，對于額定電壓380V的變頻器，尖峰電壓的幅度超過1200V。這種尖峰電壓每秒對電機定子繞組沖擊上千次，很快就會導致定子繞組的損壞，。
另外，變頻器還會在電機的軸承中產(chǎn)生軸承電流，軸承中長時間流過軸承電流，會造成軸承的燒毀，
功率越小的電機，定子繞組越容易損壞；功率越大的電機，軸承越容易損壞。
導致交流電機的軸承中流過電流的原因主要有兩個，，內(nèi)部電磁場不平衡產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，第二，雜散電容引起的高頻電流通路。
變頻器輸出的PWM電壓導致電機內(nèi)部的磁場不對稱時，就會在軸桿上感應(yīng)出電壓，電壓的幅度在10~30V，這與驅(qū)動電壓有關(guān)，驅(qū)動電壓越高，軸桿上的電壓越高。當這個電壓的數(shù)值超過軸承中的潤滑油的絕緣強度時，就會形成一個電流通路。軸桿旋轉(zhuǎn)過程中，在某個時刻，潤滑油的絕緣又阻斷了電流。這個過程類似于機械式°理想交流感應(yīng)電機內(nèi)部的磁場是對稱的，當三相繞組的電流相等，并且相位相差120開關(guān)的通斷過程，這個過程中會產(chǎn)生電弧，燒蝕軸桿、滾珠、軸碗的表面，形成凹坑。如果沒有外部振動，小凹坑不會產(chǎn)生過大的影響，但是如果有外部振動時，會產(chǎn)生凹槽，這對電機的運轉(zhuǎn)影響很大。
另外，實驗表明，軸桿上的電壓還與變頻器輸出電壓的基波頻率有關(guān)，基波頻率越低，軸桿上的電壓越高，軸承損傷越嚴重。
在馬達工作的初期，潤滑油溫度較低的時候，電流幅度在5-200mA，這么小的電流不會對軸承產(chǎn)生任何損壞。但是，當馬達運行一段時間后，隨著潤滑油溫度升高，峰值電流會達到5-10A，這會產(chǎn)生飛弧，在軸承部件的表面形成小坑