電動機軸電壓和軸電流的產(chǎn)生

　　（1）磁路不對稱

　　磁路不對稱引起的軸電壓是存在于發(fā)電機軸兩端的交流型電壓。由于定子鐵芯采用扇形沖壓片、轉子偏心、扇形片的磁導率不同以及冷卻和夾緊用的軸向導槽等發(fā)電機制造和運行原因引起的不對稱，產(chǎn)生交鏈轉軸的交變磁通，在發(fā)電機大軸兩端產(chǎn)生電位差。這種交流軸電壓一般為1～10V，但具有較大的能量。如果不采取有效措施，軸電壓經(jīng)過軸軸承機座等處形成一個回路，由于回路阻抗低，產(chǎn)生很大的軸電流。

　　（2）電動機整流和逆變系統(tǒng)的電容耦合作用

　　大型汽輪發(fā)電機組普遍采用靜態(tài)勵磁系統(tǒng)。靜態(tài)勵磁系統(tǒng)因晶閘管整流引入了一個新的軸電壓源。靜態(tài)勵磁系統(tǒng)將交流電壓通過靜態(tài)晶閘管整流輸出直流電壓供給發(fā)電機勵磁繞組，此直流電壓為脈動型電壓。對于采用三相全控橋的靜態(tài)勵磁系統(tǒng)，其勵磁輸出電壓的波形在1個周期內有6個脈動。這個快速變化的脈動電壓通過發(fā)電機的勵磁繞組和轉子本體之間的電容耦合在軸對地之間產(chǎn)生交流電壓。此種軸電壓呈脈動尖峰，其頻率為300Hz（勵磁系統(tǒng)交流側電壓頻率為50Hz），它疊加到磁路不對稱引起的軸電壓上，使油膜承受更高的尖峰電壓，在增大到一定程度時擊穿油膜，形成電流而造成機械部件的灼傷和損壞。

　?。?）靜電效應

　　在汽輪機內部，高速流動的濕蒸汽與汽輪機低壓缸葉片摩擦在汽輪機低壓缸內產(chǎn)生的直流型電壓。這種靜電效應并非經(jīng)常存在，在某種蒸汽條件下才能出現(xiàn)。隨著運行工況的不同，這種性質的軸電壓有時會很高。轉子繞組一點接地以及潤滑油與油管之間的摩擦帶電也產(chǎn)生類似的直流型電壓。

　?。?）軸向磁通及剩磁

　　發(fā)電機中存在各種環(huán)繞軸的閉合回路，如集電環(huán)裝置和轉子端部繞組，在設計考慮不周或轉子繞組發(fā)生匝間短路時，它們的磁動勢不能相互抵消，就會產(chǎn)生一個軸向的剩余磁通，該磁通經(jīng)軸、軸承和旋轉電機的底板而閉合。此外當發(fā)電機嚴重短路或其他異常工況下，經(jīng)常會使大軸、軸瓦、機殼等部件磁化并保留一定的剩磁。磁力線流經(jīng)軸瓦，當機組大軸轉動時，就會產(chǎn)生電動勢，稱為單極電動勢。單極效應產(chǎn)生的軸電壓表現(xiàn)為直流分量，并隨負載電流而變化。

　　1、磁不平衡產(chǎn)生軸電壓 電動機由于扇形沖片、硅鋼片等疊裝因素，再加上鐵芯槽、通風孔等的存在，造成在磁路中存在不平衡的磁阻，并且在轉軸的周圍有交變磁通切割轉軸，在軸的兩端感應出軸電壓。

　　2、逆變供電產(chǎn)生軸電壓 電動機采用逆變供電運行時，由于電源電壓含有較高次的諧波分量，在電壓脈沖分量的作用下，定子繞組線圈端部、接線部分、轉軸之間產(chǎn)生電磁感應，使轉軸的電位發(fā)生變化，從而產(chǎn)生軸電壓。

　　3、 靜電感應產(chǎn)生軸電壓 在電動機運行的現(xiàn)場周圍有較多的高壓設備，在強電場的作用下，在轉軸的兩端感應出軸電壓。

　　4、外部電源的介入產(chǎn)生軸電壓由于運行現(xiàn)場接線比較繁雜，尤其大電機保 護、測量元件接線較多，哪一根帶電線頭搭接在轉軸上，便會產(chǎn)生軸電壓。

　　5、其他原因 如靜電荷的積累、測溫元件絕緣破損等因素都有可能導致軸電壓的產(chǎn)生。 軸電壓建立起來后，一旦在轉軸及機座、殼體間形成通路，就產(chǎn)生軸電流。