电机轴电流(电机出现轴电流的原因)
1.电机出现轴电流的原因
轴电流形成的条件：一是有轴电压，二是构成回路。设计和运行条件正常的电机，转轴两端电压仅有很小的差值，且由于油膜或轴承绝缘的处理，不足以产生危害。
若是某一环节出现了问题，轴电压超过了限值，就可能击穿原来的绝缘，在转轴、轴承内圈、轴承外圈、轴承室构成回路，于是转轴轴承位和轴承内圈的表面会因电弧放电产生小而深的圆形蚀点或条状电弧伤痕，严重时足以把轴颈和轴瓦烧坏。
根据同步发电机结构及工作原理，由于定子铁芯组合缝、定子硅钢片接缝，定子与转子空气间隙不均匀，轴中心与磁场中心不一致等，机组的主轴不可避免地要在一个不完全对称的磁场中旋转。这样，在轴两端就会产生一个交流电压。
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针对轴电流产生的原理，一般有如下措施加以解决：
1、导流：在轴伸端安装接地碳刷，使接地碳刷可靠接地，并且与转轴可靠接触，保证转轴电位为零电位，随时将电机轴上的静电荷引向大地，以此消除轴电流。此种措施一般在发电机上运用较多，在大型交流电动机上也偶有运用。
2、阻断：轴电流形成的重要条件之一就是构成回路。在非轴伸端的轴承座和轴承之间加装绝缘垫或采用绝缘轴承，切断轴电流的回路，是多数电机生产商采用的措施。
参考资料来源：百度百科-轴电流
2.什么叫轴电流
由于发电机磁场不对称，发电机大轴被磁化，静电充电等原因在发电机轴上感应出轴电压，引起的从发电机组轴的一端经过油膜绝缘破坏了的轴承、轴承座及机座底板，流向轴的另一端的电流。
1 原因分析 根据同步发电机结构及工作原理，由于定子铁芯组合缝、定子硅钢片接缝，定子与转子空气间隙不均匀，轴中心与磁场中心不一致等，机组的主轴不可避免地要在一个不完全对称的磁场中旋转。这样，在轴两端就会产生一个交流电压。正常情况下要求机组转动部分对地绝缘电阻大于0.5MΩ，如果在大轴两端同时接地就可能产生轴电流。 2 原因查找及处理 2.1 接地点的查找 能否找到大轴两端的接地点是问题的关键。由于该机组水导轴承采用水润滑橡胶轴承，在正常运行时，水导轴承内、转轮室里均充满水或非常潮湿。由于转动部分的绝缘电阻基本为零，这样大轴下部接地已在所难免。而大轴上部可能接地的部分有上导轴承、推力轴承和受油器等，测量结果均为合格。为了查找另一接地点，在水导瓦的橡胶端部用500 V摇表测绝缘，电阻为零。为了进一步验证，又在同一批浇铸出厂的备品水导瓦表面测绝缘，结果也为零，由此证明橡胶瓦本身具有导电性。为此先将水导轴承拆除，之后对其它部件，安装一个就测量一次大轴绝缘。当装到受油器油管时，再次出现大轴绝缘为零。经查，法兰连接处绝缘垫与水导瓦为同一厂家生产，单独测绝缘垫绝缘，其值也基本为零，到此大轴的两个接地点已找到。 2.2 轴电流的导通路径 由于轴电压和两个接地点的存在，必然会产生轴电流。当电流流过一个大的导体时，它的趋表效应是很明显的，它所流过的路径如图1所示。图中操作油管除了随大轴一起旋转外，在操作桨叶时，还会沿轴线方向作上下运动，由于在操作油管上瓦座中的铜瓦与操作油管导向块之间存在一定的间隙，这样随操作油管的不断运动和电流的流过使间隙中的油膜不断遭到电弧的放电侵蚀，而使油不断碳化。 2.3 轴电流的消除 （1） 通过更换受油器油管连接处的绝缘垫，以保证大轴不发生两点接地，进而避免轴电流的产生。 （2） 大修后应加强对调速系统油质的监督，发现问题及时分析并查明原因。
3.三相异步电动机的轴电流是怎样形成的
电动机轴承受损的主要原因为，磁通脉动造成的轴电压累积，使油膜击穿形成轴电流，轴电流持续不断地对轴承内圈放电，导致轴承滚道产生麻点，这种损害不断扩大，在滚道上形成搓板状的伤痕。
此时，电动机的异常声音非常明显，只得换用备用电动机。此外由于电动机的多次检修，风扇互换及紧力面的磨损等原因造成风扇动平衡不好，从而加剧了轴承的损坏。
另外，如检修工艺不合理，检修后中心找得不正，也会影响电动机轴承的使用寿命。根据理论分析，轴电流流经下轴承的回路被切断后，将会通过上部和中部轴承构成回路，造成中上部轴承的损害。
4.发电机轴电流是怎么产生的
正常情况下，三相交流电机三相对称绕组中流过三相对称电流，产生圆形旋转磁场。这时，电机两端磁场对称，不存在与电机轴交链的交变磁场，轴两端无电势差，无流经轴承的电流。如下情况可能打破磁场对称状态，存在交链电机轴的交变磁场，感应出轴电流。
当出现本项情况时，会造成两端磁场不对称，产生轴电压：
1）三相电流不对称；
2）冲片为扇形片拼接成的圆环；
3）冷轧片，不是绝对各向同性；
4）铁芯槽、通风孔等的存在，造成在磁路中存在不平衡的磁阻；
5）在转轴的周围有交变磁通切割转轴。
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轴电流的防范针对轴电流形成的根本原因，一般在现场采用如下防范措施：
(1)在轴端安装接地碳刷，以降低轴电位，使接地碳刷可靠接地，并且与转轴可靠接触，保证转轴电位为零电位，以此消除轴电流。
(2)为防止磁不平衡等原因产生轴电流，往往在非轴伸端的轴承座和轴承支架处加绝缘隔板，以切断轴电流的回路。
(3)为了避免其他电动机附件导线绝缘破损造成的轴电流，往往要求检修运行人员细致检查并加强导线或垫片绝缘，以消除不必要的轴电流隐患。
参考资料来源：百度百科-轴电流
5.电机的基础知识
电机基础知识
1.什么是直流电动机？它是如何工作的？
能够把输入的直流电变为机械能输出的机械设备，叫做直流电动机。它是根据带电导体在磁场中受力的作用原理而制成的。
当外接电源向直流电动机供电时，线圈的两有效边在磁场中受力的作用而运动。其运动方向由“左手定则”决定。由于线圈固定在轴上，因此，线圈绕轴作旋转运动产生转矩。直流电机的外加电源是直流电，经过电刷和换向片后，流到线圈上的电流在旋转中是交变的，所以当线圈上下两导线通过磁极时，其导线内的电流也因电刷接触的换向片不同而改变；如果使线圈受力运动方向不变，只要对电路不断供电，线圈就按一定方向旋转起来。
2.直流电动机由哪些主要部件组成？
直流电动机的结构大致可分为转子和定子两个主要部分。
转子：电机上可以转动的部分叫转子或叫电枢。它主要由电枢铁心、电枢绕组、换向器（整流子）及轴承等组成。
定子：即产生磁场的静止部分。它主要由主磁极、附加磁极、机座、端盖及电刷装置等组成。
3.直流电动机有几种类型？各有何特点？
直流电动机按励磁方式不同分为串励电动机、并励电动机、复励电动机和他励电动机。
串励电动机：励磁绕组与电枢绕组串联。这种连接方式起动力矩大，抗过载能力强；缺点是不能在空载的情况下起动。
并励电动机：励磁绕组与电枢绕组并联。这种连接方式的优点是转速恒定，不随负载的变化而改变。
复励电动机：磁极上有两绕组，其中一个绕组与电枢绕组并联，另一个绕组与电枢绕组串联，所以它具有串励与并励电动机两种优点。
他励电动机：由于需要两个电源，一般不采用，只有在特殊情况下使用。
6.什么叫轴电压
轴电压是指由于发电机磁场不对称，发电机大轴被磁化，静电充电等原因在发电机轴上感应出的电压。
轴电流是根据同步发电机结构及工作原理，由于定子铁芯组合缝、定子硅钢片接缝，定子与转子空气间隙不均匀。
危害：
1、轴电流的危害主要是将在轴颈和轴瓦之间产生小电弧侵蚀，破坏油膜，使轴承温度升高，润滑油碳化变质等。如果轴电流超过一定数值，发电机转轴轴颈的滑动表面和轴瓦就可能被损坏，轴承不能使用或寿命将会大大缩短。
2、轴电压是发电机运行过程中在转轴两端、转轴局部以及转轴对地的电位差。轴电压是发电机运行过程中普遍存在的一种电气现象，大型、高速发电机尤为严重。
为了防止轴电压、轴电流的危害，发电机的大轴上都要安装励磁碳刷，通过接地信号装置接地，如果产生轴电压。转子绝缘不好漏电等使大轴带电，碳刷会及时把电流引向大地，接地信号装置发出预告信号，提醒运行人员注意或处理。
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轴电压的产生原因：
1、磁路不对称。磁路不对称引起的轴电压是存在于发电机轴两端的交流型电压。由于定子铁芯采用扇形冲压片、转子偏心、扇形片的磁导率不同以及冷却和夹紧用的轴向导槽等发电机制造和运行原因引起的不对称，产生交链转轴的交变磁通，在发电机大轴两端产生电位差。
这种交流轴电压一般为1~10V，但具有较大的能量。如果不采取有效措施，轴电压经过轴轴承机座等处形成一个回路，由于回路阻抗低，产生很大的轴电流。
2、电动机整流和逆变系统的电容耦合作用。大型汽轮发电机组普遍采用静态励磁系统。静态励磁系统因晶闸管整流引入了一个新的轴电压源。静态励磁系统将交流电压通过静态晶闸管整流输出直流电压供给发电机励磁绕组，此直流电压为脉动型电压。
3、静电效应。在汽轮机内部，高速流动的湿蒸汽与汽轮机低压缸叶片摩擦在汽轮机低压缸内产生的直流型电压。
4、轴向磁通及剩磁。发电机中存在各种环绕轴的闭合回路，如集电环装置和转子端部绕组，在设计考虑不周或转子绕组发生匝间短路时，它们的磁动势不能相互抵消，就会产生一个轴向的剩余磁通，该磁通经轴、轴承和旋转电机的底板而闭合。
参考资料来源：搜狗百科-轴电压
参考资料来源：搜狗百科-轴电流
