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什么情況下采用絕緣軸承?絕緣軸承的應用領域有哪些

   日期:2018-12-27     瀏覽:538    評論:0    
核心提示:絕緣軸承主要用于電機產品。其使用根據電機的電源狀態(tài)來定。正常電網供電無高頻電壓電流成分,一般不使用絕緣軸承,只有高壓電機大電機如400以上規(guī)格才使用。但現(xiàn)在變頻電源供電,由于電源品質含有很多的高頻成分,造成電機軸電流增加,因而在400以上規(guī)格化均應考慮此問題,甚至于再小此的規(guī)格也根據使用狀況也考慮安裝了絕緣軸承,如電動汽車,電軌道機車等使用的主電機一般100KW左右,都必須使用電絕緣軸承(或者采用其它絕緣結構來保證軸電流不流通)。
  絕緣軸承主要用于電機產品。其使用根據電機的電源狀態(tài)來定。正常電網供電無高頻電壓電流成分,一般不使用絕緣軸承,只有高壓電機大電機如400以上規(guī)格才使用。但現(xiàn)在變頻電源供電,由于電源品質含有很多的高頻成分,造成電機軸電流增加,因而在400以上規(guī)格化均應考慮此問題,甚至于再小此的規(guī)格也根據使用狀況也考慮安裝了絕緣軸承,如電動汽車,電軌道機車等使用的主電機一般100KW左右,都必須使用電絕緣軸承(或者采用其它絕緣結構來保證軸電流不流通)。
 
  電絕緣軸承可避免電腐蝕所造成的損害,因此與普通的軸承相比應用在電機中可保障運行更可靠。而比起其他絕緣方法,如軸或外殼絕緣等,更加符合成本效益和可靠。絕緣軸承的外形尺寸和基本技術特點與非絕緣軸承相同,因此可以百分之百互換。
 
  根據產品結構,絕緣軸承可分為電絕緣深溝球軸承、電絕緣角接觸球軸承、電絕緣圓柱滾子軸承、帶有氧化物鍍層的內圈或外圈絕緣軸承、帶有電絕緣陶瓷滾動體的混合軸承等。
 
  絕緣深溝球軸承適用于高轉速甚至極高轉速的運行,而且非常耐用,無需經常維護。該類軸承摩擦系數小,極限轉速高,尺寸范圍與形式變化多樣,應用在低噪音電機等行業(yè),是使用最為廣泛的-.類絕緣軸承。主要承受徑向負荷,也可承受-定量的軸向負荷。
 
  絕緣緣角接觸球軸承,可同時承受徑向負荷和軸向負荷。能在較高的轉速下工作。接觸角越大,軸向承載能力越高。高精度和高速軸承通常取15度接觸角。
 
  在軸向力作用下,接觸角會增大。
 
  帶有氧化物鍍層的內圈或外圈絕緣軸承及帶有電絕緣陶瓷滾動體的混合軸承主要以其產品特性命名。
  什么情況下采用絕緣軸承?
 
  因電機在制造過程中即使非常嚴格地控制生產也難以完全避免電樞和轉子的磁性不對稱這種不對稱會在定子之間產生電壓,它會產生經過軸承的電流,尤其是交流電機中更為嚴重,該電流在軸承滾道和滾動體表面產生蝕坑,熔痕,電蝕銼紋,變色,磨損等損傷。當
 
  然使用逆變和變頻技術的電機也會產生這種現(xiàn)象。為了阻斷這種電流流過軸承,就需切斷其回路,這樣絕緣軸承和絕緣軸承室就應運而生了。絕緣軸承室是在軸承室內孔及端面采用一定硬度的絕緣材料制作而成的。
 
  絕緣軸承的應用領域
 
  ·電力行業(yè):發(fā)電機用圓柱滾子絕緣軸承:風力發(fā)電機、水輪發(fā)電機、火力發(fā)電機,適用于電機、發(fā)電機,特別是變頻電機應用更廣泛。
 
  ·鐵路行業(yè):內燃機車牽引電動機用圓柱滾子絕緣軸承:應用于機車等
 
  ·機械及金行業(yè):太功率變頻電機用絕緣軸承:應用于起重機、紡織機、印刷機、煉鐵設備、煉鋼設備、軋鋼設備、切斷設備、焦化設備、冶煉成套設備等
 
  ·礦業(yè)機械行業(yè):大功率高壓電機用絕緣軸承,應用于采礦機、選煤機、洗煤機、破碎機、球磨機、研磨機、砂磨機。
 
  ·石化行業(yè):大功率防爆電機用絕緣軸承:應用于壓縮機等
 
  ·高壓電動機可用于驅動各種不同機械之用。如壓縮機、水泵、破碎機、切削機床、運輸機械及其它設備,供礦山、機械工業(yè)、石油化工工業(yè)、發(fā)電機等各種工業(yè)中作原動機用。用以傳動鼓風機、磨煤機、軋鋼機、卷揚機的電動機應在訂貨時注明用途及技術要求,采用特殊的設計以保障可靠運行。
  絕緣軸承在電機中的應用
 
  1、電機軸電壓和軸承電流的形成的原因和危害
 
  在電機運行中,定、轉子磁路中或圍繞軸的相電流中的任何不平衡都能產生旋轉系統(tǒng)磁鏈。當軸旋轉時,這些磁鏈能在軸兩端產生電位差,這一電位差稱為軸電壓。軸電壓能通過兩端軸承在軸和機殼所形成的環(huán)路(閉合電路)中激勵出循環(huán)電流,該電流稱為軸電流。
 
  另外,轉子鐵心的剩磁較多,對于繞線轉子電機,若發(fā)生繞組兩點及以上對轉子鐵心或轉軸短路等,也會產生軸電壓和軸電流。
 
  軸承電流的大小與電機的結構、電機的功率、驅動電壓的幅度、脈沖上升時間、電纜長度等因素有關。電機的功率越大、驅動電壓越高、驅動電壓的上升沿越陡、電纜越短,則軸承電流越大。
 
  2、阻斷軸電流的措施—使用絕緣軸承
 
  為了避免軸電流對軸承的灼傷損害,應采取有效措施隔絕軸電流。
 
  對于兩端利用獨立軸承座的大型電機,可在軸承座與金屬底座之間放置絕緣材料做成的隔離墊片。對于普通的軸承與機殼組裝成一體的電機,則一般是在其一端(常安排在非主軸伸端)使用絕緣軸承,對于要求較高的場合,兩端均安裝絕緣軸承。所使用的絕緣軸承一般為外圈附加(一般為涂覆)絕緣層的辦法,個別場合也會使用內、外圈均附加絕緣層的。
  絕緣軸承絕緣情況的檢查
 
  1、檢查目的和范圍
 
  為了保障絕緣性能,需要對絕緣軸承的絕緣情況進行測量,其中包含軸承的絕緣電阻、軸電壓和軸電流。其中測定電機軸電壓的目的就是了解電機軸電流的大??;測定電機軸電流的目的則是直接得到流過電機軸承電流的數值。
 
  因為軸電流的損害主要發(fā)生在機座號為280及以上的變頻電源供電的電動機及普通大中型高壓電機中。所以本項檢查一般只對這些類型的電機在初次試制時或對個別因使用時發(fā)現(xiàn)軸電流對軸承產生嚴重影響的電機在改進設計時進行。
 
  2、絕緣軸承的絕緣電阻的測量
 
  測量時,可單獨對軸承進行,但最好是將軸承安裝在轉軸上之后進行。一般選用250V規(guī)格的絕緣電阻表。將儀表的E端與轉軸連接;軸承的絕緣部分(如外圈)用鋁箔覆蓋后,用裸銅線綁扎將鋁箔固定,然后與儀表L端連接;或者將絕緣軸承裝入軸承座或電機端蓋軸承室中,在軸承座或電機端蓋與安裝絕緣軸承的轉軸沒有電的通路的狀態(tài)下,測量轉軸與軸承座或電機端蓋之間的絕緣電阻。測量操作與測量電機和繞組對地絕緣電阻完全相同。 [1]
 
  3、軸承電流的測定方法
 
  對使用滾動軸承的電動機,軸電流按下圖進行測量。在電動機非軸伸端的軸承與機殼之間加裝絕緣環(huán)(軸承和轉軸之間墊入干燥的絕緣片)或者使用絕緣軸承,確保電動機軸承絕緣良好。
 
  將電流表串聯(lián)到與軸承絕緣層兩面接觸的金屬件上,在額定電壓、額定頻率下空載運行,測量電流值,即軸電流。
 
  對使用滑動軸承和滾動軸承的電動機,如不能按上述方法測量,可采用軸上放置電流互感器的方法測量軸電流。
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