2011，

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研究与设计

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（1）磁不平衡。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，
造成在磁路中存在不平衡的磁阻，并且在转轴的

周围有交变磁通切割转轴，在轴的两端感应出轴

电压。

（2）逆变供电产生轴电压。电动机采用逆变

供电运行时，由于电源电压含有较高次的谐波分

量，在电压脉冲分量的作用下，定子绕组线圈端

部、接线部分、转轴之间产生电磁感应，使转轴的
电位发生变化产生轴电压。

（3）静电感应产生轴电压。在电机运行的现

场周围有较多的高压设备，在强电场的作用下，在

转轴的两端感应出轴电压。

在电机运行过程中，如果在两轴承端或电机

转轴与轴承间有轴电流的存在，那么电机轴承的

使用寿命将会大大缩短，同时由于轴承损坏及更

换带来的经济损失很大。在电机起动时，轴承内
的润滑油膜还未稳定形成，轴电压将击穿油膜而

放电，构成回路，轴电流将从轴承和转轴的金属接

触点通过，瞬间产生高温，使轴承局部烧熔，由于

转轴硬度及机械强度比轴承合金的高，通常表现

出来的症状是轴承内表面被压出条状电弧伤痕。

为了避免轴电压和轴电流对轴承的严重影

响，目前有两种结构设计：

（1）在轴端安装接地炭刷，以降低轴电位，使

接地炭刷可靠接地，并且与转轴可靠接触，保证转

轴电位为零电位，以此消除轴电流。

（2）在轴承座和轴承支架处加绝缘隔板，以

切断轴电流的回路。

如采用绝缘轴承座的方式，给生产、加工、装

配带来一定难度，大功率永磁 BLDCM 的轴承座
强度也很难保证。因此采用第一种方式，从图 3
可以看到轴端加炭刷，与转子接触并接地，很

好地消除轴电流的影响。通过以上处理，电动机

的轴电流微乎其微，已不会对电机构成实质上的

危害。现场实践证明，经上述方式处理后实际使
用寿命可由原来的几十个小时提高到上万小时，

效果比较明显，尤其对高压电机轴电流的防范效

果好，对安全生产具有积极作用。

1—连接板；2—炭刷。

图 3

防轴电流炭刷结构

结

语

大功率永磁 BLDCM 转子磁力很大，装配难

度较高，根据实际工况对电机轴承选型，密封性能

更是设计的重点。本文介绍各主要零部件的设计
原理和思路，导向定位的装配方式在长期使用中

效果显著，甩水环的使用、止口的配合尺寸、O 型
圈的开槽尺寸直接影响到电机的防护等级和使用

寿命，轴电流的处理方法也直接影响电机轴承的

使用，文中的结构设计能适应恶劣的工作环境，具

有一定的推广价值。

【参考文献】

［1］黄国治，傅丰礼. 中小旋转电机设计手册［M］. 北

京：中国电力出版社，

2007.

［2］宋昌才. 电机轴承使用手册［M］. 北京：化学工业

出版社，2009.

［3］王秀和. 永磁电机［M］. 北京：中国电力出版社，

2007.

［4］徐君贤. 电机与电器制造工艺学［M］. 北京：机械

工业出版社，

2006.

收稿日期：

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2010 － 07 － 25

（上接第 4 页）

【参考文献】

［1］财政部，发展改革委，商务部，等. 财政部、发展改

革委、商务部、海关总署、国家税务总局关于调整部

分商品出口退税率和增补加工贸易禁止类商品目

录的通知［G］.2006.

［2］国务院办公厅. 国务院办公厅转发商务部等部门

关于“十一五”期间加快转变机电产品出口增长方

式意见的通知［G］.2006.

收稿日期：2010 － 11 － 11

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