西门子驱动器维修之变频器为什么会损伤到电机轴承

我们在常年累月的变频器维修的生涯中，各类形形色色的故障多多少少都接触过，在这其中变频器（Variable-frequency Drive，VFD）损伤电机轴承是一种较为严重的故障，为了以后可以有效避免再次发生此类故障，我们需要正确的了解相关成因。

首先我们要了解，因为有电流流过轴承，而这个电流正处于处于间歇状态时。间歇性电路会产生电弧，从而烧毁轴承。

交流电机轴承中电流流动有两个主要原因。一是内部电磁场不平衡引起的感应电压；第二，杂散电容引起的高频电流通路。

理想交流感应电机中的磁场是对称的。当三相绕组的电流相等且相位差为120°时，电机轴上不会感应出电压。变频器当输出PWM电压导致电机内部磁场不对称时，轴上会感应出一个电压。电压的幅度为10~30V，与驱动电压有关。驱动电压越高，轴上的电压越高。

当这个电压值超过轴承中润滑油的绝缘强度时，就会形成电流通路。在轴旋转过程中，在某一点上，润滑油的绝缘阻挡了电流。这个过程类似于机械开关的通断过程，其中会产生电弧，将轴杆、球、碗表面烧蚀，形成凹坑。如果没有外界振动，小凹坑不会有太大影响，但如果有外界振动，就会出现凹槽，对电机运行影响很大。

此外，实验表明轴上的电压还与输出电压的基频有关。基频越低，轴上的电压越高，轴承损坏越严重。

电机运行初期，润滑油温度较低时，电流幅值为5-200mA，这样小的电流不会对轴承造成任何损伤。但当电机运行一段时间后，随着润滑油温度的升高，峰值电流会达到5-10A，会产生闪络，在轴承零件表面形成小凹坑。

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