一、發(fā)電機(jī)軸電流

根據(jù)同步發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理，由于定子鐵芯組合縫、定子硅鋼片接縫，定子與轉(zhuǎn)子空氣間隙不均勻，軸中心與磁場中心不一致等，機(jī)組的主軸不可避免地要在一個(gè)不完全對(duì)稱的磁場中旋轉(zhuǎn)。這樣，在軸兩端就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)交流電壓。

正常情況下要求機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分對(duì)地絕緣電阻大于0.5MΩ，如果在大軸兩端同時(shí)接地就可能產(chǎn)生軸電流。

理論上分析，電機(jī)的軸不應(yīng)該帶電，自然地軸上不應(yīng)該有電流通過；但對(duì)于高壓電機(jī)、低壓大功率電機(jī)和變頻電機(jī)，軸電流還是確實(shí)存在的，只是電機(jī)電機(jī)軸電流的大小不同而已。

在電機(jī)的實(shí)際試驗(yàn)和運(yùn)行過程中，可以發(fā)現(xiàn)有的電機(jī)軸顯示出被磁化的現(xiàn)象，即可以看出對(duì)于微小的鐵質(zhì)粉沫有一定的吸附力，特別是對(duì)電機(jī)的軸承系統(tǒng)有較大危害。

產(chǎn)生軸電流的必要條件是軸電壓和回路。軸電壓，是由于電機(jī)磁場不對(duì)稱等因素，電機(jī)軸被磁化，在軸上感應(yīng)出的電壓，當(dāng)有閉合回路條件時(shí)，即產(chǎn)生較大的軸電流。磁路不對(duì)稱、電動(dòng)機(jī)整流和逆變系統(tǒng)的電容耦合作用、靜電感應(yīng)和軸向磁通及剩磁等都可能導(dǎo)致軸電壓的產(chǎn)生。其中，磁路不對(duì)稱引起的軸電壓是存在于電機(jī)軸兩端的交流型電壓。對(duì)于大型電機(jī)，定子鐵芯采用扇形沖壓片、轉(zhuǎn)子偏心、扇形片的磁導(dǎo)率不同，以及冷卻和夾緊用的軸向?qū)Р鄣入姍C(jī)制造和運(yùn)行原因引起的不對(duì)稱，產(chǎn)生交鏈轉(zhuǎn)軸的交變磁通，在電機(jī)軸兩端產(chǎn)生電位差。這種交流軸電壓一般不會(huì)超過10V，但具有較大的能量。如果不采取有效措施，軸電壓經(jīng)過軸承系統(tǒng)形成一個(gè)回路，將產(chǎn)生很大的軸電流，導(dǎo)致電機(jī)的軸承系統(tǒng)發(fā)生電擊穿。

在電機(jī)軸電流的控制措施中，一般以軸電壓的高低作為是否采取措施的基本依據(jù)，國外的一些電機(jī)技術(shù)資料，將350毫伏作為軸電壓防治的界定條件，即，當(dāng)軸電壓未達(dá)到這個(gè)數(shù)值時(shí)，對(duì)于電機(jī)的軸承系統(tǒng)不會(huì)有太大影響，而超過這個(gè)值時(shí)將極有可能會(huì)導(dǎo)致軸承系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重的問題。

二、絕緣軸承位置選擇

對(duì)于高壓電機(jī)和變頻電機(jī)，在軸承系統(tǒng)采取必要的軸電流干預(yù)措施是比較常見和有效的措施，如絕緣軸承的選擇安裝、絕緣軸承套的選擇和安裝等。無論選擇絕緣軸承還是絕緣軸承套，其基本的思路是斷路措施，即通過切斷軸電流回路，達(dá)到對(duì)軸承系統(tǒng)的保護(hù)效果。

就斷路措施的本質(zhì)而言，在電機(jī)的軸伸端、非軸伸端采取措施都是可以的，也可以采取雙保險(xiǎn)措施，即在電機(jī)的兩端軸承都采取措施；但從經(jīng)濟(jì)必要，以及可能的影響出發(fā)，更多地采取單軸承系統(tǒng)絕緣措施，即在電機(jī)的一端軸承采取干預(yù)措施。當(dāng)采用單軸承絕緣措施時(shí)，更多地選擇電機(jī)的非軸伸端軸承，這是為什么？

（1）相對(duì)于電機(jī)的軸伸端，非軸伸端軸承為非驅(qū)動(dòng)端，其軸承所承受的力要相對(duì)小一些，這樣可以規(guī)避電機(jī)運(yùn)行過程中相對(duì)頻繁的軸承更換，因?yàn)闊o論是絕緣軸承還是絕緣軸承套，其造價(jià)還是要高一些。

（2）從電機(jī)兩端軸承的配置分析，非軸伸選擇球軸承的可能性更大，對(duì)該系統(tǒng)采取絕緣措施，對(duì)于軸承的保護(hù)更合理和科學(xué)。

（3）當(dāng)涉及三軸承結(jié)構(gòu)時(shí)，軸伸端的軸承系統(tǒng)結(jié)構(gòu)要相對(duì)復(fù)雜，因而也是選擇非軸伸端的絕緣結(jié)構(gòu)的原因之一。

（4）從絕緣軸承本身的結(jié)構(gòu)分析，絕緣內(nèi)圈、絕緣外圈及絕緣滾珠結(jié)構(gòu)都直接涉及到與關(guān)聯(lián)零部件的配合關(guān)系，相對(duì)平穩(wěn)的運(yùn)行是保持軸承質(zhì)量穩(wěn)定，進(jìn)而保證電機(jī)安全運(yùn)行的關(guān)鍵。

而對(duì)于采用旁路措施的軸電流防治措施，則會(huì)按照電機(jī)的實(shí)際物理空間約束安裝在電機(jī)的某一端，但后期的維護(hù)保養(yǎng)便捷性是一個(gè)必須兼顧的問題。

（來源：發(fā)電企業(yè)振動(dòng)診斷）