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西門子驅(qū)動器維修之變頻器為什么會損傷到電機軸承

我們在常年累月的變頻器維修的生涯中，各類形形色色的故障多多少少都接觸過，在這其中變頻器（Variable-frequency Drive，VFD）損傷電機軸承是一種較為嚴重的故障，為了以后可以有效避免再次發(fā)生此類故障，我們需要正確的了解相關(guān)成因。

首先我們要了解，因為有電流流過軸承，而這個電流正處于處于間歇狀態(tài)時。間歇性電路會產(chǎn)生電弧，從而燒毀軸承。

交流電機軸承中電流流動有兩個主要原因。一是內(nèi)部電磁場不平衡引起的感應(yīng)電壓；第二，雜散電容引起的高頻電流通路。

理想交流感應(yīng)電機中的磁場是對稱的。當三相繞組的電流相等且相位差為120°時，電機軸上不會感應(yīng)出電壓。變頻器當輸出PWM電壓導(dǎo)致電機內(nèi)部磁場不對稱時，軸上會感應(yīng)出一個電壓。電壓的幅度為10~30V，與驅(qū)動電壓有關(guān)。驅(qū)動電壓越高，軸上的電壓越高。

當這個電壓值超過軸承中潤滑油的絕緣強度時，就會形成電流通路。在軸旋轉(zhuǎn)過程中，在某一點上，潤滑油的絕緣阻擋了電流。這個過程類似于機械開關(guān)的通斷過程，其中會產(chǎn)生電弧，將軸桿、球、碗表面燒蝕，形成凹坑。如果沒有外界振動，小凹坑不會有太大影響，但如果有外界振動，就會出現(xiàn)凹槽，對電機運行影響很大。

此外，實驗表明軸上的電壓還與輸出電壓的基頻有關(guān)。基頻越低，軸上的電壓越高，軸承損壞越嚴重。

電機運行初期，潤滑油溫度較低時，電流幅值為5-200mA，這樣小的電流不會對軸承造成任何損傷。但當電機運行一段時間后，隨著潤滑油溫度的升高，峰值電流會達到5-10A，會產(chǎn)生閃絡(luò)，在軸承零件表面形成小凹坑。

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