라인에서 샤프트 전류가 발생하는 이유-주파수 작동 모터

전류 생성을 위한 두 가지 기본 전제 조건은 전압과 폐쇄 회로입니다. 샤프트 전류는 닫힌 전도성 경로를 따라 샤프트 전압이 존재할 때만 형성될 수 있습니다. 그렇다면 산업용 전력 주파수로 작동하는 모터에 축 전압이 나타나는 이유는 무엇입니까? 두 가지 루트 메커니즘은 회전 기계에서 샤프트 전압을 생성합니다. 즉, 교번 자속과 정전하 축적입니다.

교류 자속에 의해 유도된 축 전압은 연속적이고 주기적입니다. 정상적인 작동 조건에서 모터 회전자는 대칭적인 정현파 교류 자기장 내에서 회전합니다. 회전자가 자속을 절단할 때 유도되는 교류 기전력(EMF)은 균형 잡힌 교류 전류를 생성하므로 이상적인 시나리오에서는 회전자 샤프트의 두 끝 사이에 비대칭 전압이 존재하지 않습니다. 그러나 고정자 코어를 따라 원주 방향으로 분포된 불균일한 자기 저항은 불균형한 교류 EMF를 생성하여 결국 축 방향 샤프트 전압을 생성합니다. 대조적으로, 정전기로 인한 샤프트 전압은 간헐적이고 비주기적입니다.- 모터 작동 중에 공정 유체 부하와 회전 구성 요소 사이의 마찰로 인해 로터 어셈블리에 정전기가 형성됩니다. 지속적인 전하 축적으로 인해 샤프트 전압이 발생합니다.

중형 및 대형 AC 모터의 경우 회전자 샤프트 전압에 걸쳐 전도성 폐루프가 형성되면,샤프트 전류고전류와 저전압의 전형적인 특성을 나타내는 현상이 발생합니다. 샤프트와 베어링 부시는 윤활유로 분리되어 있으며 모터 베어링은 유막으로 지지됩니다. 샤프트 전압의 크기가 상대적으로 낮기 때문에 절연 유막은 일반적으로 파손 없이 그대로 유지됩니다.

고속-로터 회전 중에 표준 이하의 윤활유 품질 또는 불충분한 오일 공급으로 인해 유막이 파열되고 유막이 파괴되어 샤프트와 베어링 부시가 금속에 직접 접촉하게 됩니다. 폐쇄 회로가 샤프트 전압 전체에 즉시 형성되어 낮은-전압 항복을 유발합니다. 결과적인 샤프트 전류는 샤프트 저널과 베어링 부시를 태울 만큼 즉시 수백 또는 수천 암페어에 도달합니다.

작동 마찰로 인해 생성된 정전기는 샤프트에 점진적으로 축적되어 충전됨에 따라 샤프트 전위를 지속적으로 높입니다. 회전 샤프트가 고정된 외부 구성 요소와 접촉하면 방전이 즉시 발생합니다. 샤프트가 회전하지 않는 부품과 분리된 상태로 유지되면-과도하게 높은 전압이 발생할 때까지 정전기가 계속 축적됩니다. 이 전압이 베어링 오일막의 절연 내력을 초과하면 급속한 방전이 발생하여샤프트 전류.

이 전류는 회전 샤프트, 베어링 내부 링, 베어링 외부 링 및 베어링 하우징으로 구성된 폐쇄 루프를 통해 순환합니다. 가장 뚜렷한 고장 징후는 전기 아크 방전으로 인해 저널 표면과 베어링 내부 레이스에 발생하는 작고 깊은 원형 구멍 부식입니다. 이러한 구멍은 유막 형성과 무결성을 불안정하게 만들고 샤프트와 베어링 사이의 정확한 맞춤을 손상시켜 베어링을 작동할 수 없게 만듭니다. 심한 경우 무거운 전기 아크로 인해 샤프트 저널과 베어링 부시의 접촉면에 강렬한 전기 아크가 형성됩니다.샤프트 전류, 이러한 구성 요소가 심각하게 손상되었습니다. 이로 인해 모터의 과도한 진동과 비정상적인 소음이 발생하여 결국 모터가 정상적으로 작동하지 못하게 됩니다.