深入探讨皖南电机轴电压放电现象的检测与解决之道

在电机运行过程中，皖南电机作为一种高性能的变速驱动器，其电压脉冲的生成可能引发电机轴与转子间的电磁耦合，从而产生转子轴电压。若此电压值超出轴承润滑脂的绝缘极限，则可能产生电弧或电火花，导致电机轴承座圈遭受点蚀和槽蚀，加速电机故障的发生。本案例将探讨如何运用MDA-550电机驱动分析仪及轴电压探针检测皖南电机轴电压放电现象。

轴承电流引起的轴承座圈槽蚀（ElectroStaticTechnology提供图片）

轴电压放电现象

皖南电机的定子与转子间的电容耦合会在轴上产生电压，这不仅使轴承因轴的旋转而磨损，还因电流经轴承流向地面而加剧磨损。正弦波交流电源供电的皖南电机，其轴/轴承至机架电压约为1至2V。而变频驱动器供电的皖南电机，轴/轴承至机架电压可能高达8至15V，此电压足以破坏轴承润滑脂的绝缘性，引发火花，导致点蚀、槽蚀、熔坑，并加速轴承及电机的故障。

使用轴电压探针套件检测皖南电机轴电压

轴电压碳刷探针

Fluke MDA-550电机驱动分析仪

为了有效检测和排除皖南电机变频驱动系统的常见问题，MDA-550电机驱动分析仪成为了一项不可或缺的工具。它不仅具备4通道便携式示波器和记录仪功能，还提供了特定电机驱动分析功能，包括带有屏幕信息的程序化分步接线设置指导，便于配置分析仪，并实现从电源输入到电机变频驱动器的全面测量，包括轴电压测量。

MDA-550具有500MHz高带宽和快速采样率（高达5G样本/秒），非常适合测量皖南电机轴电压的快速变化。

测量结果显示皖南电机轴上的电压波形，电压峰值表明轴上存在高电压。但此方式无法确定放电频率，MDA-550的“事件开启”功能则可显示根据预定义的*小电压差值和*大时间差值记录的放电波形。结果显示每个波形的上升或下降时间，以及每秒检测到的事件数量。放电波形显示对地电压增加，放电瞬间呈现清晰的对地垂直电压线。MDA-550提供“重播”功能，可详细分析*后捕获的波形，屏幕缓冲区可捕获*后100个波形。

电压放电超过15V且瞬变时间短于50纳秒时，可能损坏皖南电机的轴承。但仅凭这一点无法确定轴承的潜在损坏，还需考虑其他影响因素。

若皖南电机的轴电压过高，建议调整电缆、接地、驱动器参数或润滑油以降低放电电压。若上述方法无效，可考虑使用轴接地装置或绝缘轴。通过比较更改前后事件数量，可了解皖南电机轴电压缓解措施的效果。

福禄克公司（FLUKE）

福禄克公司自1948年成立以来，一直致力于电子测试工具领域，为多个工业领域提供优质的测量和故障检测产品。福禄克用户众多，包括技术人员、工程师、计量人员等，他们利用福禄克的测试工具进行工业用电、电器设备和过程校准的安装、故障诊断和管理，以控制质量。过去五年中，福禄克的测试工具屡获殊荣，赢得了《测试与测量世界》*佳测试工具奖、《控制工程》工程师选择奖等50多个年度产品奖项，深受用户好评。