◆軸承過電流是什么樣的過程？
◆軸承電蝕的損傷過程是怎樣的？
◆絕緣軸承能徹底解決軸承電蝕問題么？
◆電刷放幾個？怎么放?
◆多大電壓會引起軸承電蝕？
軸承過電流是怎樣的過程
在昌暉儀表網(wǎng)其他文章中介紹了軸承過電流的原因，包括電機(jī)電磁設(shè)計問題、接地問題、變頻器開關(guān)元件問題、工模電壓問題等等。此處不贅述，但是不論何種原因，軸承過電流是由于軸承不同部位存在電勢差，同時存在電流通路引起的。
一般的軸承都是鋼制軸承，軸承內(nèi)圈、外圈、滾動體都是金屬導(dǎo)體，構(gòu)成了電流通路的條件。因此當(dāng)軸承的這些部件之間存在電勢差的時候，就具備了過電流的條件，電流就會流經(jīng)軸承。
如果軸承內(nèi)部都是穩(wěn)定的導(dǎo)體，那么這樣的過電流似乎對軸承影響不大。問題是，軸承內(nèi)部存在其他一些因素。
首先，軸承的潤滑介質(zhì)問題。一般地，軸承的潤滑介質(zhì)導(dǎo)電性無法和金屬材料相比，因此是一個相對的絕緣體。軸承滾道和滾動體之間的潤滑油膜相當(dāng)于一個電容結(jié)構(gòu)。當(dāng)電容極板(滾道和滾動體)之間的電勢差達(dá)到一定量級的時候，就會出現(xiàn)潤滑油膜的擊穿。此時就造成了軸承過電流。
如果上述的擊穿是一個瞬時過程，就構(gòu)成一個瞬時電流。如果連續(xù)發(fā)生則構(gòu)成連續(xù)電流。
不難發(fā)現(xiàn)，當(dāng)軸承內(nèi)圈外圈存在一定電勢差的時候，就會發(fā)生外圈滾道和滾動體之間的過電流以及內(nèi)圈滾道與滾動體之間的過電流情形。而一點電流形成，在電機(jī)的端蓋上呈現(xiàn)一個分布不均勻的面電流，這個面電流集中于滾動體和滾道接觸的數(shù)個接觸點。
考慮動態(tài)過程，滾動體和滾道之間是相對運(yùn)動的，在軸承承載并運(yùn)轉(zhuǎn)的時候，軸承內(nèi)潤滑油膜的厚度是一個動態(tài)的過程，這就造成回路上電容的波動。同時滾動體和滾道接觸點數(shù)量的變化，也會影響過電流的電流密度。
軸承電蝕的損傷過程
從上述軸承過電流狀態(tài)的描述不難看出，瞬時電流擊穿潤滑油膜形成軸承過電流。
首先考慮單次擊穿的情形。當(dāng)軸承潤滑膜被擊穿的時候，首先是出現(xiàn)局部的高溫(甚至火花)，這個局部高溫會首先燒毀潤滑(潤滑劑碳化)。如果這個瞬時高溫的溫度并沒有高到影響金屬的程度，則軸承出現(xiàn)的狀態(tài)是潤滑脂碳化繼而引起的軸承潤滑不良。
事實上，一般這種擊穿溫度都會較高(有資料表明，擊穿溫度可以高達(dá)4000℃)。顯然這樣的溫度將影響軸承的金屬材質(zhì)。金屬在這樣的高溫下會出現(xiàn)融化，從而在原本機(jī)加工滾動體及滾道表面形成微小的電蝕凹坑。顯微鏡下會看到凹坑邊緣以及中心的狀態(tài)分布(含碳量變化引起)。此處不繼續(xù)深入介紹。
上述闡述的是單次油膜擊穿的情形。實際工況中幾乎很少出現(xiàn)單次擊穿(多年前的直流電機(jī)中有偶發(fā))，當(dāng)多次擊穿累積起來，就會使軸承滾動體和滾道表面呈現(xiàn)灰暗的形貌，進(jìn)而在滾道表面形成常見的搓板紋。(關(guān)于搓板紋的形成比較深入，此處不做過于深入的探討)。
作者：王勇
