什么情况下采用绝缘轴承?绝缘轴承的应用

发布时间:2018-12-27 09:10:21      阅读次数:715

Sulli小苏:今天详细介绍下绝缘轴承。绝缘轴承主要用于电机产品。其使用根据电机的电源状态来定。正常电网供电无高频电压电流成分,一般不使用绝缘轴承,只有高压电机大电机如400以上规格才使用。

什么情况下采用绝缘轴承?绝缘轴承的应用

 

绝缘轴承主要用于电机产品。其使用根据电机的电源状态来定。正常电网供电无高频电压电流成分,一般不使用绝缘轴承,只有高压电机大电机如400以上规格才使用。但现在变频电源供电,由于电源品质含有很多的高频成分,造成电机轴电流增加,因而在400以上规格化均应考虑此问题,甚至于再小此的规格也根据使用状况也考虑安装了绝缘轴承,如电动汽车,电轨道机车等使用的主电机一般100KW左右,都必须使用电绝缘轴承(或者采用其它绝缘结构来保证轴电流不流通)。

电绝缘轴承可避免电腐蚀所造成的损害,因此与普通的轴承相比应用在电机中可保障运行更可靠。而比起其他绝缘方法,如轴或外壳绝缘等,更加符合成本效益和可靠。绝缘轴承的外形尺寸和基本技术特点与非绝缘轴承相同,因此可以百分之百互换。

什么情况下采用绝缘轴承?绝缘轴承的应用

 

根据产品结构,绝缘轴承可分为电绝缘深沟球轴承、电绝缘角接触球轴承、电绝缘圆柱滚子轴承、带有氧化物镀层的内圈或外圈绝缘轴承、带有电绝缘陶瓷滚动体的混合轴承等。

绝缘深沟球轴承适用于高转速甚至极高转速的运行,而且非常耐用,无需经常维护。该类轴承摩擦系数小,极限转速高,尺寸范围与形式变化多样,应用在低噪音电机等行业,是使用最为广泛的-.类绝缘轴承。主要承受径向负荷,也可承受-定量的轴向负荷。

绝缘缘角接触球轴承,可同时承受径向负荷和轴向负荷。能在较高的转速下工作。接触角越大,轴向承载能力越高。高精度和高速轴承通常取15度接触角。

在轴向力作用下,接触角会增大。

带有氧化物镀层的内圈或外圈绝缘轴承及带有电绝缘陶瓷滚动体的混合轴承主要以其产品特性命名。

什么情况下采用绝缘轴承?绝缘轴承的应用

 

什么情况下采用绝缘轴承?

因电机在制造过程中即使非常严格地控制生产也难以完全避免电枢和转子的磁性不对称这种不对称会在定子之间产生电压,它会产生经过轴承的电流,尤其是交流电机中更为严重,该电流在轴承滚道和滚动体表面产生蚀坑,熔痕,电蚀锉纹,变色,磨损等损伤。当

然使用逆变和变频技术的电机也会产生这种现象。为了阻断这种电流流过轴承,就需切断其回路,这样绝缘轴承和绝缘轴承室就应运而生了。绝缘轴承室是在轴承室内孔及端面采用一定硬度的绝缘材料制作而成的。

绝缘轴承的应用领域

·电力行业:发电机用圆柱滚子绝缘轴承:风力发电机、水轮发电机、火力发电机,适用于电机、发电机,特别是变频电机应用更广泛。

·铁路行业:内燃机车牵引电动机用圆柱滚子绝缘轴承:应用于机车等

·机械及金行业:太功率变频电机用绝缘轴承:应用于起重机、纺织机、印刷机、炼铁设备、炼钢设备、轧钢设备、切断设备、焦化设备、冶炼成套设备等

·矿业机械行业:大功率高压电机用绝缘轴承,应用于采矿机、选煤机、洗煤机、破碎机、球磨机、研磨机、砂磨机。

·石化行业:大功率防爆电机用绝缘轴承:应用于压缩机等

·高压电动机可用于驱动各种不同机械之用。如压缩机、水泵、破碎机、切削机床、运输机械及其它设备,供矿山、机械工业、石油化工工业、发电机等各种工业中作原动机用。用以传动鼓风机、磨煤机、轧钢机、卷扬机的电动机应在订货时注明用途及技术要求,采用特殊的设计以保障可靠运行。

什么情况下采用绝缘轴承?绝缘轴承的应用

 

绝缘轴承在电机中的应用

1、电机轴电压和轴承电流的形成的原因和危害

在电机运行中,定、转子磁路中或围绕轴的相电流中的任何不平衡都能产生旋转系统磁链。当轴旋转时,这些磁链能在轴两端产生电位差,这一电位差称为轴电压。轴电压能通过两端轴承在轴和机壳所形成的环路(闭合电路)中激励出循环电流,该电流称为轴电流。

另外,转子铁心的剩磁较多,对于绕线转子电机,若发生绕组两点及以上对转子铁心或转轴短路等,也会产生轴电压和轴电流。

轴承电流的大小与电机的结构、电机的功率、驱动电压的幅度、脉冲上升时间、电缆长度等因素有关。电机的功率越大、驱动电压越高、驱动电压的上升沿越陡、电缆越短,则轴承电流越大。

2、阻断轴电流的措施—使用绝缘轴承

为了避免轴电流对轴承的灼伤损害,应采取有效措施隔绝轴电流。

对于两端利用独立轴承座的大型电机,可在轴承座与金属底座之间放置绝缘材料做成的隔离垫片。对于普通的轴承与机壳组装成一体的电机,则一般是在其一端(常安排在非主轴伸端)使用绝缘轴承,对于要求较高的场合,两端均安装绝缘轴承。所使用的绝缘轴承一般为外圈附加(一般为涂覆)绝缘层的办法,个别场合也会使用内、外圈均附加绝缘层的。

什么情况下采用绝缘轴承?绝缘轴承的应用

 

绝缘轴承绝缘情况的检查

1、检查目的和范围

为了保障绝缘性能,需要对绝缘轴承的绝缘情况进行测量,其中包含轴承的绝缘电阻、轴电压和轴电流。其中测定电机轴电压的目的就是了解电机轴电流的大小;测定电机轴电流的目的则是直接得到流过电机轴承电流的数值。

因为轴电流的损害主要发生在机座号为280及以上的变频电源供电的电动机及普通大中型高压电机中。所以本项检查一般只对这些类型的电机在初次试制时或对个别因使用时发现轴电流对轴承产生严重影响的电机在改进设计时进行。

2、绝缘轴承的绝缘电阻的测量

测量时,可单独对轴承进行,但最好是将轴承安装在转轴上之后进行。一般选用250V规格的绝缘电阻表。将仪表的E端与转轴连接;轴承的绝缘部分(如外圈)用铝箔覆盖后,用裸铜线绑扎将铝箔固定,然后与仪表L端连接;或者将绝缘轴承装入轴承座或电机端盖轴承室中,在轴承座或电机端盖与安装绝缘轴承的转轴没有电的通路的状态下,测量转轴与轴承座或电机端盖之间的绝缘电阻。测量操作与测量电机和绕组对地绝缘电阻完全相同。 [1]

3、轴承电流的测定方法

对使用滚动轴承的电动机,轴电流按下图进行测量。在电动机非轴伸端的轴承与机壳之间加装绝缘环(轴承和转轴之间垫入干燥的绝缘片)或者使用绝缘轴承,确保电动机轴承绝缘良好。

将电流表串联到与轴承绝缘层两面接触的金属件上,在额定电压、额定频率下空载运行,测量电流值,即轴电流。

对使用滑动轴承和滚动轴承的电动机,如不能按上述方法测量,可采用轴上放置电流互感器的方法测量轴电流。

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