根据同步发电机结构及工作原理，由于定子铁芯组合缝、定子硅钢片接缝，定子与转子空气间隙不均匀，轴中心与磁场中心不一致等，机组的主轴不可避免地要在一个不完全对称的磁场中旋转。这样，在轴两端就会产生一个交流电压。正常情况下要求机组转动部分对地绝缘电阻大于0.5MΩ,如果在大轴两端同时接地就可能产生轴电流。

电机带有载流导线和磁性回路结构，通常会导致轴的磁化或引起脉动磁通。脉动磁通在轴、轴承和机壳形成的回路中感生电压，于是有轴电流流过回路，轴和滑动轴瓦表面、或滚动轴承和轴承套表面受到损坏，表象为摩擦和发热增加、滚动轴承的运转性能恶化等。

轴电压和轴电流的产生

轴电压是电动机两轴承端或电机转轴与轴承间所产生的电压，交流异步电动机是在正弦交变的电压下运行的，电动机的转子是在正弦交变的磁场中运行。当电动机的定子铁心的圆周方向上的磁阻发生不平衡时，便产生与轴相交链的交变磁通，从而产生交变电势，当电动机产生转动的磁极旋转，通过各磁场极的磁通发生了变化，于是就产生了与轴相交链的磁通。

随着磁极的旋转，与轴相交链的磁通交替变化，便产生了轴电压。这种电压是延轴向而产生的，如果与轴两侧的轴承直接接触形成闭合回路，就产生了轴电流。另一方面，电动机在运行过程中，负载方面的流体与旋转体运行摩擦而在旋转体上产生静电荷，电荷逐渐积累也能产生轴电压。由这种情况产生的轴电压和由磁交变所产生的轴电压在机理上是不同的。

静电荷产生的轴电压是间歇的，并且是非周期性的，其大小与运转状态、流体的状态等因素关系较大。一般情况下轴电压只有0.5~2V左右，但因电流回路阻抗很小，所以将有很大轴电流产生，对电机轴承危害很大。

轴电流产生的危害

正常情况下，转轴与轴承间有润滑油膜的存在，起到绝缘的作用。对于较低的轴电压，这层润滑油膜仍能保护其绝缘性能，不会产生轴电流。当轴电压增加到一定数值时，尤其在电动机启动时，轴承内的润滑油膜还未稳定形成，轴电压将击穿油膜而放电，构成回路，产生各类危害事故。可见轴电压是内在因素，分析轴电流的产生关键得搞清楚轴电压。

在电动机运行过程中，如果在两端轴承滚动体和轴承圈之间、或电机转轴与轴承间有轴电流，电机轴承的使用寿命将会大大缩短。轻微的可运行千把小时，严重的甚至只能运行几小时或更短时间，给现场安全生产带来极大的影响。

1、烧熔滑动轴承低熔点合金

轴电流将从轴承和转轴的金属接触点通过，由于该金属接触点很小，所以这些点的电流密度大，在瞬间产生高温，使轴承局部烧熔，被烧熔的轴承合金在碾压力的作用下飞溅，于是在轴承内表面上烧出小凹坑或轴承内表面被压出条状电弧伤痕。

2、滚动轴承抱死或散架

滚动体表面和轴承圈滚道表面因轴电流的烧蚀，轻者发热、温度异常，重者相互抱死或散架触发过流保护停机，甚至导致烧毁电机。因此在使用滚动轴承的大、中型电机，一旦发生轴承损坏事故，在检修中要特别注意检查轴承表面痕迹。凡是轴电流引起的烧伤，在拆出轴承检查时会发现轴承内外圈跑道上有像搓板样的条形烧伤痕迹，这是轴电流对滚动轴承破坏的共同特征。

轴电流的防范

针对轴电流形成的根本原因，一般在现场采用如下防范措施：

1、加绝缘隔板

为防止磁不平衡等原因产生的轴电流，可在非轴伸端轴承座和轴承支架处加绝缘隔板，切断轴电流的回路。

对于由静电荷引起的轴电压，可以采用在电机负荷侧的轴上加一块接地碳刷，碳刷接地必须可靠。这样我们就能随时地将电机轴上的静电荷引向大地，使其不能形成轴电压，避免电荷放电形成的瞬间轴电流。

2、加强绝缘防护

为了避免其他电动机附件导线绝缘破损造成的轴电流，应定期细致检查并加强导线或垫片绝缘，以消除不必要的轴电流隐患。

对于轴与轴瓦之间的润滑绝缘介质油，必须及时检查润滑油的纯度，发现油中带水必须进行过滤处理，否则油膜的绝缘强度不能满足要求，容易被低电压击穿。另外，我们还要保持绝缘垫的干净和干燥，切实使绝缘垫起到绝缘的作用。 

有时轴电流作用在电机轴承上引起轴承烧损的事故不会引起人们的注意。在发生轴承烧损事故时，往往只注意从机械配合方面考虑。更换新轴承后，因为电机的轴电流并没有消除，又引起轴承烧损事故，造成不必要的损失。

事实上交流大型电动机产生轴电压是不可避免的，由轴电压形成的轴电流对设备的危害是严重的，因此必须采取切实可行的措施防止轴电流的形成，最大程度地降低轴电流对设备的 损伤。一般通过以上处理，大多电动机的轴电流微乎其微，已对电动机构不成实质上危害。

来源：船舶讲武堂

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