電動(dòng)機(jī)軸電壓的產(chǎn)生

　?。?）磁路不對(duì)稱

　　磁路不對(duì)稱引起的軸電壓是存在于發(fā)電機(jī)軸兩端的交流型電壓。由于定子鐵芯采用扇形沖壓片、轉(zhuǎn)子偏心、扇形片的磁導(dǎo)率不同以及冷卻和夾緊用的軸向?qū)Р鄣劝l(fā)電機(jī)制造和運(yùn)行原因引起的不對(duì)稱，產(chǎn)生交鏈轉(zhuǎn)軸的交變磁通，在發(fā)電機(jī)大軸兩端產(chǎn)生電位差。這種交流軸電壓一般為1～10V，但具有較大的能量。如果不采取有效措施，軸電壓經(jīng)過(guò)軸軸承機(jī)座等處形成一個(gè)回路，由于回路阻抗低，產(chǎn)生很大的軸電流。

　?。?）電動(dòng)機(jī)整流和逆變系統(tǒng)的電容耦合作用

　　大型汽輪發(fā)電機(jī)組普遍采用靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)。靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)因晶閘管整流引入了一個(gè)新的軸電壓源。靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)將交流電壓通過(guò)靜態(tài)晶閘管整流輸出直流電壓供給發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組，此直流電壓為脈動(dòng)型電壓。對(duì)于采用三相全控橋的靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)，其勵(lì)磁輸出電壓的波形在1個(gè)周期內(nèi)有6個(gè)脈動(dòng)。這個(gè)快速變化的脈動(dòng)電壓通過(guò)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組和轉(zhuǎn)子本體之間的電容耦合在軸對(duì)地之間產(chǎn)生交流電壓。此種軸電壓呈脈動(dòng)尖峰，其頻率為300Hz（勵(lì)磁系統(tǒng)交流側(cè)電壓頻率為50Hz），它疊加到磁路不對(duì)稱引起的軸電壓上，使油膜承受更高的尖峰電壓，在增大到一定程度時(shí)擊穿油膜，形成電流而造成機(jī)械部件的灼傷和損壞。

　?。?）靜電效應(yīng)

　　在汽輪機(jī)內(nèi)部，高速流動(dòng)的濕蒸汽與汽輪機(jī)低壓缸葉片摩擦在汽輪機(jī)低壓缸內(nèi)產(chǎn)生的直流型電壓。這種靜電效應(yīng)并非經(jīng)常存在，在某種蒸汽條件下才能出現(xiàn)。隨著運(yùn)行工況的不同，這種性質(zhì)的軸電壓有時(shí)會(huì)很高。轉(zhuǎn)子繞組一點(diǎn)接地以及潤(rùn)滑油與油管之間的摩擦帶電也產(chǎn)生類(lèi)似的直流型電壓。

　　（4）軸向磁通及剩磁

　　發(fā)電機(jī)中存在各種環(huán)繞軸的閉合回路，如集電環(huán)裝置和轉(zhuǎn)子端部繞組，在設(shè)計(jì)考慮不周或轉(zhuǎn)子繞組發(fā)生匝間短路時(shí)，它們的磁動(dòng)勢(shì)不能相互抵消，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)軸向的剩余磁通，該磁通經(jīng)軸、軸承和旋轉(zhuǎn)電機(jī)的底板而閉合。此外當(dāng)發(fā)電機(jī)嚴(yán)重短路或其他異常工況下，經(jīng)常會(huì)使大軸、軸瓦、機(jī)殼等部件磁化并保留一定的剩磁。磁力線流經(jīng)軸瓦，當(dāng)機(jī)組大軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，稱為單極電動(dòng)勢(shì)。單極效應(yīng)產(chǎn)生的軸電壓表現(xiàn)為直流分量，并隨負(fù)載電流而變化。

　　電動(dòng)機(jī)軸電流的產(chǎn)生

　　1、磁不平衡產(chǎn)生軸電壓 電動(dòng)機(jī)由于扇形沖片、硅鋼片等疊裝因素，再加上鐵芯槽、通風(fēng)孔等的存在，造成在磁路中存在不平衡的磁阻，并且在轉(zhuǎn)軸的周?chē)薪蛔兇磐ㄇ懈钷D(zhuǎn)軸，在軸的兩端感應(yīng)出軸電壓。

　　2、逆變供電產(chǎn)生軸電壓 電動(dòng)機(jī)采用逆變供電運(yùn)行時(shí)，由于電源電壓含有較高次的諧波分量，在電壓脈沖分量的作用下，定子繞組線圈端部、接線部分、轉(zhuǎn)軸之間產(chǎn)生電磁感應(yīng)，使轉(zhuǎn)軸的電位發(fā)生變化，從而產(chǎn)生軸電壓。

　　3、 靜電感應(yīng)產(chǎn)生軸電壓 在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的現(xiàn)場(chǎng)周?chē)休^多的高壓設(shè)備，在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下，在轉(zhuǎn)軸的兩端感應(yīng)出軸電壓。

　　4、外部電源的介入產(chǎn)生軸電壓由于運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)接線比較繁雜，尤其大電機(jī)保 護(hù)、測(cè)量元件接線較多，哪一根帶電線頭搭接在轉(zhuǎn)軸上，便會(huì)產(chǎn)生軸電壓。

　　5、其他原因 如靜電荷的積累、測(cè)溫元件絕緣破損等因素都有可能導(dǎo)致軸電壓的產(chǎn)生。 軸電壓建立起來(lái)后，一旦在轉(zhuǎn)軸及機(jī)座、殼體間形成通路，就產(chǎn)生軸電流。