斗鱼第一部

電機(jī)軸承電腐蝕如何預(yù)防？

2024-11-13

由于軸電壓的存在

，軸承外圈和內(nèi)圈是存在電勢差

，這就導(dǎo)致軸電流存在

。由于軸電流是造成軸承電腐蝕的關(guān)鍵因素

，因此如何控制軸電流就是預(yù)防軸承電腐蝕的關(guān)鍵，下面介紹一些預(yù)防軸承電腐蝕的方法

，大致歸為“消除電勢差”

，“軸承絕緣”，“減小共模電流”

。

01　消除電勢差

消除電勢差主要目的是讓軸的電勢與端蓋的電勢一樣

，這樣軸承內(nèi)外圈的電勢一樣，理論上也就不存在軸電流(實(shí)際上還是會有

，因?yàn)檩S與端蓋不可能做到0阻抗)

，下面列舉幾個(gè)以該方式預(yù)防軸承電腐蝕的案例。

下圖為特斯拉預(yù)防軸承電腐蝕專利

，目的就是消除軸與端蓋的電勢差，目前大多數(shù)方案都是按照這個(gè)變形而來

，主體是由一個(gè)導(dǎo)電滑環(huán)（阻抗較低）

，導(dǎo)電彈片組成。其中滑環(huán)外圈隨著軸轉(zhuǎn)動，內(nèi)圈不動

，通過導(dǎo)電彈片使得軸的電勢與端蓋相同

，減小軸電流（由于導(dǎo)電滑環(huán)還是有阻抗的，因此電勢不是完全相同）

。

圖1 特斯拉方案

由這種方案延伸而來的有長安的方案和華為的方案

，如下圖為長安預(yù)防軸承電腐蝕方案，裝置與原理與特斯拉相似

，不同是特斯拉安裝在軸內(nèi)

，長安安裝在軸外側(cè)，其中7為導(dǎo)電軸承（外圈不動

，內(nèi)圈動）

，8為類似特斯拉的導(dǎo)電片。

圖2 長安方案

華為的方案如下

，與特斯拉相似

，都是軸內(nèi)部集成導(dǎo)電滑環(huán)，不同點(diǎn)就是將導(dǎo)電片換成有導(dǎo)電柱與導(dǎo)電片的的組合

，這種方案較特斯拉相比接觸面積變大了

，阻抗相比特斯拉較小，應(yīng)該效果更好（可惜沒看到實(shí)物）

。

圖3 華為方案

當(dāng)然最近看到了一個(gè)有意思的方案

，這個(gè)方案用導(dǎo)電油封代替滑環(huán)+導(dǎo)電片的組合。如下圖

，4為導(dǎo)電油封

，4.2是導(dǎo)電部分，4.2.2是油封與軸接觸的部位

，4.2.1是油封與端蓋接觸的部位

。這個(gè)方案原理與之前相似，但是因?yàn)檩S與油封相對運(yùn)動

，導(dǎo)致阻抗比前幾種高

，能減少的軸電流還是有限，且耐久性還有待考驗(yàn)

。

圖4 導(dǎo)電油封方案

那有個(gè)問題

，如果直接把主軸軸承換成導(dǎo)電軸承，不也可以實(shí)現(xiàn)將軸與端蓋"導(dǎo)通"

，實(shí)現(xiàn)消除電勢差

。理想是豐滿的，實(shí)際中即使導(dǎo)電軸承是存在較大阻抗的

，導(dǎo)電軸承的方案軸電壓是有下降

，但是下降幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及上述方案

，因此在800V平臺只上導(dǎo)電軸承恐怕是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。有的設(shè)計(jì)方案考慮只用電刷

，如下圖

，導(dǎo)電環(huán)放置在端蓋處，電刷與軸接觸末端接觸

。

圖5 電刷方案

該方法也是旨在導(dǎo)通軸與端蓋

，與上面只有導(dǎo)電軸承對比，其效果還是很明顯有較大的提升

，但是該方案穩(wěn)定性還有待考驗(yàn)

，作者測了做過幾輪PTCE的樣機(jī)，軸電壓還是有著明顯的上升（20個(gè)cycle后

，軸電壓大概從5V左右升到10V）

。

圖6 電刷與導(dǎo)電軸承軸電壓對比

以上方法原理總結(jié)下來就是：軸與端蓋導(dǎo)通，且導(dǎo)通的阻抗要竟可能低

，上述方案效果華為

，特斯拉，長安

，電刷的方案都比較不錯(cuò)

，其中華為方案是我覺得最好的，但是成本來講華為成本就比特斯拉和長安高出不少

，這也應(yīng)該是華為沒上這個(gè)方案原因之一吧

。

02　軸承絕緣

除了消除電勢差，在電機(jī)中使軸承“絕緣”

，可以中斷或減少軸承電流

。下圖所示為不同的軸承絕緣，從左到右依次為陶瓷球軸承

、端蓋軸承座絕緣

。

圖7 軸承絕緣方案

如果考慮用陶瓷球軸承，那么就不存在電腐蝕了

，但是這個(gè)成本比普通球軸承要貴上6~10倍左右（批產(chǎn)價(jià)格

，樣件更貴），一臺電機(jī)配2個(gè)

，這種成本提升是巨大的

。如果考慮軸承座絕緣，要考慮以下幾點(diǎn)：

絕緣軸承座與端蓋本身的安裝配合：一般絕緣軸承座是陶瓷材料

，屬于脆性材料

，這就導(dǎo)致與端蓋配合上需要考慮好過盈尺寸，過小則無法承受大扭矩

，過大則軸承座在安裝過程中容易裂開

。

絕緣軸承座與軸承的導(dǎo)熱問題：由于材料不同

，軸承與絕緣座的熱膨脹系數(shù)不一樣(一般鋼材比陶瓷熱膨脹系數(shù)高)

，在電機(jī)運(yùn)行時(shí)軸承與軸承座的過盈量會發(fā)生變化

，如果超過臨界則會導(dǎo)致失效。

因此計(jì)算好過盈量是軸承座絕緣的重要一環(huán)

。減小共模電流以上兩種是針對電機(jī)的改進(jìn)

，如果降低軸電壓也可以考慮降低逆變器的共模電壓。這種電壓可以用共模濾波器來降低

，磁環(huán)是一種典型的共模濾波器

，如果在逆變器三相輸出端加上共模濾波器，則三相輸出的母排中流動的共模電流會在磁環(huán)中產(chǎn)生一個(gè)磁場

，該磁場可阻止共模電流的變化

。設(shè)計(jì)參數(shù)就是電感和電容值。

圖8 共模濾波器

目前該方案目前成本比較高（目前逆變器直流輸入端會有濾波器

，成本大概100-200左右）

，并且比較占空間。不過是個(gè)很不錯(cuò)方案

，而且對比測試也很好做

。

可以看到作者在大篇幅的描述消除電勢差的方案，因?yàn)樽髡哒J(rèn)為該方案的效果+成本是最優(yōu)的選擇

，當(dāng)然方案可能不止這些

，但是思路總是一樣的。

內(nèi)容來源自【RIO電驅(qū)動】公眾號

（版權(quán)歸原作者或機(jī)構(gòu)所有）

2024-11-12 分動箱

、旋轉(zhuǎn)減速機(jī)齒輪油的檢查和保養(yǎng)操作...

2024-11-12 新鋼高棒精軋活套常見故障分析及防范...

聯(lián)系我們: 河北誠石軸承有限公司; 河北省邢臺市臨西縣軸承工業(yè)區(qū); 13630898255 13473192555 微信同號; 0319-8577989（傳真）; m.qqmabi.net

快速鏈接: 關(guān)于我們; 產(chǎn)品中心; 現(xiàn)貨中心; 軸承知識; 應(yīng)用領(lǐng)域; 新聞中心

業(yè)務(wù)咨詢

技術(shù)支持：佰聯(lián)軸承網(wǎng)

成人精品在线视频,成人精品综合,成人精品综合免费视频,成人久久18,成人久久18免费网,成人久久精品