當(dāng)下，機(jī)械工程師對于現(xiàn)場的電機(jī)維護(hù)，都會通過振動、溫度兩方面，快速排查問題點(diǎn)。測振分析與紅外熱像，是常見的檢測手段。

問題的原因，常分為機(jī)械與電氣兩類。

機(jī)械原因包括對中差、動平衡差、軸承磨損等。

電氣原因則相對復(fù)雜，有三項(xiàng)不平衡、過載、瞬態(tài)沖擊、浪涌、諧波等等。也相對的，更復(fù)雜，且難以驗(yàn)證。

這次小編將用過一個實(shí)際案例，來闡述一個電氣問題引發(fā)的振動變大。

上海某家化工企業(yè)的現(xiàn)場使用大型變頻電機(jī)，來驅(qū)動風(fēng)機(jī)工作，去年更換過變頻器之后發(fā)現(xiàn)，電機(jī)振動變大，溫升明顯，檢修時發(fā)現(xiàn)軸承電腐蝕情況如下圖

軸承的內(nèi)表面成瓦楞狀，細(xì)看猶如“搓衣板”的齒痕一樣。這樣粗糙的表面導(dǎo)致了磨損加速，最終導(dǎo)致了振動與發(fā)熱。

這種典型的電腐蝕，實(shí)際是變頻電機(jī)的“軸電壓”所導(dǎo)致的

為什么電機(jī)接上變頻器就會有軸電壓事件的產(chǎn)生呢？

這里我們來介紹下“軸電壓”這個概念

變頻器供給電機(jī)的電壓不是正弦波，而是正、負(fù)脈沖波形。該電壓的瞬時值為直流電平的正值、負(fù)值或0。因此三相電壓不可能“平衡”，三相瞬時值之和不為0。

機(jī)端的脈沖電壓，通過電容耦合，可在轉(zhuǎn)軸上產(chǎn)生較高的“共模電壓”。

當(dāng)軸電壓超過軸承潤滑油的絕緣能力，即高于油層的擊穿電壓時，產(chǎn)生了電火花加工電流。此時，油膜被擊穿，軸承內(nèi)外滾道瞬間短路。

整個過程可簡化為：軸電壓迅速放電，對軸承內(nèi)側(cè)“打電弧”，產(chǎn)生電腐蝕。

由于滾珠與滾道內(nèi)表面位點(diǎn)接觸，放電電流密度很大。瞬間的高溫將灼傷軸承，因此出現(xiàn)了點(diǎn)蝕和槽溝。

對于軸電壓的治理方法其實(shí)并不困難，使用碳刷接地即可，將電導(dǎo)入地下即可有效防止軸電壓的產(chǎn)生。

但依然引發(fā)了后續(xù)問題：

1·碳刷是消耗品，如何確定碳刷有效性？

2·如何需要安裝碳刷，數(shù)量是多少？

回到開頭提到的這家化工企業(yè)，目前他們使用了4個碳刷接地來防止軸電壓。對于測試手段，他使用了福祿克196示波表來測試，但效果不理想，無法區(qū)分軸電壓事件。同時金屬探頭和軸高速摩擦，壽命大大較少。

本次福祿克的工程師使用了MDA-550變頻電機(jī)分析儀來測試。

MDA具備了軸電壓的專項(xiàng)功能，根據(jù)拓?fù)鋱D接線，安裝好探頭即可開始測試。

軸電壓測試現(xiàn)場

將測試碳刷固定在電機(jī)上并讓刷頭與電機(jī)轉(zhuǎn)軸接觸。

將現(xiàn)場4個碳刷，分別進(jìn)行安裝來進(jìn)行測試

測試結(jié)果如下

1、無接地碳刷情況下：頻繁軸電壓事件，最高達(dá)到4V以上，平均每秒有7次軸電壓事件

2、安裝2個接地碳刷情況下：軸電壓數(shù)量大幅下將，效果顯著，平均每秒2次軸電壓事件

3、安裝4個接地碳刷情況下：沒有軸電壓放電事件，安全可靠

本次案例小結(jié)

1·用戶現(xiàn)場的4個接地碳數(shù)確實(shí)可以起到防止軸電壓的事件，通過福祿克MDA的測試證實(shí)

2·碳刷屬于消耗品，長時間則可能失效，需定期測試，以保證軸電壓不會再次出現(xiàn)。

福祿克MDA-550擁有專項(xiàng)變頻電機(jī)的測試功能，不僅能針對測試軸電壓的發(fā)電事件，還可實(shí)現(xiàn)軸電壓事件次數(shù)的統(tǒng)計，評估軸電壓嚴(yán)重性，保障設(shè)備安全運(yùn)行。