高压电机的绝缘轴承及碳刷

一、轴电压、轴电流的产生

    在电动机运行过程中，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。

  1．磁不平衡产生轴电压

    交流异步电动机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，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，使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

的两端感应出轴电压，产生了与轴相交链的磁通。随着磁极的旋转，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。

  2．逆变供电产生轴电压

    电动机采用逆变供电运行时，供电电压含有高次谐波分量，使定子绕组线圈端部、接线部

分、转轴之间产生电磁感应从而产生轴电压。

    异步电动机的定子绕组是嵌入定子铁芯槽内的，定子绕组的匝间以及定子绕组和电动机

机座之间均存在分布电容，当通用变频器在高载频下运行时，逆变器的共模电压产生急剧

变化，会通过电动机绕组的分布电容由电动机的外壳到接地端之间形成漏电流。该漏电流有

可能形成放射性和传导性两类电磁干扰。而由于电动机磁路的不平衡，静电感应和共模电压

产生又是产生轴电压和轴电流的起因。当定子绕组输入端突加陡峭变化的电压时，由于分布

电容的影响，绕组各点电压分布不均，使输入端绕组接近端口部分电压高度集中而引起绝

缘破坏或老化。这种现象一般破坏的部分是定子绕组，电压常集中于侵入的端点部位。此外，

由于绕组的电抗较大，输入电压的高频分量将集中于输入端点附近的分布电容上，通过配

电线、绕组、机壳间的分布电容到接地线流通电流，形成一个

LC 串联谐振电路，当其中产

生高频谐振电流时，就会产生各式各样的故障。一般通用变频器驱动容量较小的异步电动机

时，轴电压的问题可以不考虑，但使用超过

200kW 的电动机时，特别是已有的风机、压缩