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在S市的一次學(xué)術(shù)交流會(huì)上，幾位電機(jī)技術(shù)專家詳細(xì)討論了大電機(jī)軸電流的理論和抑制實(shí)踐。大佳有很多高鼻藍(lán)眼的外國(guó)人，生硬的中文里有“是”有“不是”，真實(shí)率真的學(xué)術(shù)氛圍充斥著研討會(huì)。沈女士對(duì)“音樂(lè)無(wú)國(guó)界”比較認(rèn)可，這次她領(lǐng)略到了學(xué)術(shù)無(wú)國(guó)界的魅力，對(duì)軸心國(guó)流的認(rèn)知無(wú)疑是一種升華。

電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)軸兩端會(huì)有電位差，即軸電壓。在小型電機(jī)中，軸電流有輕微影響，一般察覺(jué)不到;而對(duì)于大型電機(jī)來(lái)說(shuō)，軸電壓往往高到足以擊穿軸承內(nèi)具有絕緣功能的油膜，產(chǎn)生軸電流，流過(guò)由轉(zhuǎn)軸、軸承和底板組成的電路，造成軸頸和軸瓦出現(xiàn)電蝕點(diǎn)蝕或搓板狀燒痕，或滾動(dòng)軸承過(guò)熱燒毀。

軸電流產(chǎn)生原因軸電流由兩個(gè)因素引起：(1)磁路不均勻和不對(duì)稱引起的單極效應(yīng);(2)電容電流。

關(guān)于單極效應(yīng)

單極效應(yīng)是單極電機(jī)的特征描述。所謂單極電機(jī)是指無(wú)換向器DC電機(jī)，從電樞的一端看，磁極是單極性的。電樞是金屬圓盤(被視為徑向?qū)w的組合)或圓柱體(被視為軸向?qū)w的組合)。電樞導(dǎo)體旋轉(zhuǎn)時(shí)，在電樞導(dǎo)體中感應(yīng)出方向恒定的徑向或軸向電動(dòng)勢(shì)，可作為低壓大電流的供電裝置。為了降低接觸壓降和電刷摩擦損耗，采用液態(tài)金屬集流體。圖1是單極電機(jī)的模型圖。

1個(gè)圓柱形銅轉(zhuǎn)子;2.將電樞固定在轉(zhuǎn)子上的盤狀支架;

3.旋轉(zhuǎn)軸;4.空心圓柱形定子磁軛;兩個(gè)環(huán)形勵(lì)磁線圈;

6個(gè)碳刷，排列在電樞兩端的環(huán)中。

圖1

大容量高壓電機(jī)“單極效應(yīng)”

由于裝配和自身原因，大容量高壓電機(jī)容易造成磁通不對(duì)稱，從而導(dǎo)致軸上產(chǎn)生電壓，這就是所謂的“單極效應(yīng)”，即圖1所示的單級(jí)磁場(chǎng)效應(yīng)。當(dāng)重要官員兩端電壓足以突破軸與軸承之間的油膜時(shí)，放電會(huì)形成軸電流，逐漸惡化潤(rùn)滑冷卻的油品質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒壞軸承，被迫停機(jī)造成事故。

造成磁通不對(duì)稱的原因大致有以下幾種：定子與轉(zhuǎn)子氣隙不均勻造成的磁通不對(duì)稱;定子鐵芯局部磁阻大，如定子鐵芯腐蝕，或現(xiàn)場(chǎng)分體式定子鐵芯(多為水輪發(fā)電機(jī))裝配接合不良等。分?jǐn)?shù)槽電機(jī)電樞反應(yīng)不均勻?qū)е罗D(zhuǎn)子磁鏈不對(duì)稱。

電容電流

電容電流又稱位移電流，不同于定向電荷運(yùn)動(dòng)形成的電流，并不是真正從故障點(diǎn)流向大地，而是電容充放電產(chǎn)生的等效電流。對(duì)于交流電來(lái)說(shuō)，因?yàn)殡娏魇遣粩嘧兓?，所以這個(gè)等效電流總是存在的。

防止軸電流的措施提高軸承座對(duì)地絕緣，切斷軸電流回路;

在軸上安裝接地電刷，使軸電流沿電刷向大地放電，減少軸電流對(duì)軸瓦(或軸承)的損傷。

所以大容量高壓電機(jī)有防止軸電流的措施：一般在非負(fù)載端加絕緣墊，防止軸電流;另一種方法是用大型電機(jī)的碳刷短路兩端的軸承，這樣軸電流就不會(huì)流過(guò)軸承。

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