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2014．NO．O6 机械 与 自动化 JournalofHenanScienceandTechnology 关于轴电压在空调电机上的对策 刘 军 (广东关的暖通设备有限公司，广东 佛山 528311) 摘 要：随着国家对能效要求的提高，以及 国人环保意识的普及，高能效电机的需求不断提升，无刷DC电机的市场使用量也增 大。该类型电机有较大风险，会导致轴承电解腐蚀。本文介绍了轴电压、轴电压产生的影 向及其在空调电机上的对策。 关键词 ：轴电压：轴 电流 ：产生机理 ；解决方法 中图分类号：TD614 文献标识码：A 文章编号：1003—5168(2014)11-o117一O1 无刷 DC电机 的驱动方式一般是通过 电压型变频器的 过以上的操作后 ，我们可以通过示波器对轴电压进行观察分析。 PWM驱动。该驱动方式有较大风险，会导致轴承电解腐蚀。轴承 通过测试我们了解到电机的轴电压 Vsh的峰值电压在 0V基准 电解腐蚀产生的原因是变频器的开关引起的共膜 电压耦合到轴 下 1000rpm转速下的测试结果。随着旋转速度的上升，实测结 承上．从而轴承的内圈和外圈之间产生电位差。如果电机轴承内 果和仿真结果都表现出轴电压Vsh增大的倾向。此外，实测结果 外圈之间的电位差升高到足够大，就 町能产生损坏轴承的电流。 和使用测得的轴承的静电容量进行仿真的结果非常一致。 在很早以前人们就已经认识到轴电压和轴 电流 问题 ，但在初期 由于各个公司对于轴 电压的解决方案不一样，导致DC电 主要考虑的是有 电机磁场不对称性而产生的循环轴 电流，因此 机轴 电压的抑制效果不同。在低压PWM调制驱动装置下轴承放 才有对大电机轴承采取绝缘的做法。随着调速驱动系统尤其是 电电流本质上是随机的．并且可能有很高的峰值 ，以摆动的形式 脉宽调制(PWM)电压源逆变器驱动系统的出现，已经确认有因 衰减。这种电流在一段时间内可能对轴承产生有害的影响。 逆变器而产生的轴 电压和轴电流的新来源和机理问题。现在先 4 轴 电压解决方法 介绍一下轴电压产生的现象 ，然后我们再讨论减小电机轴电压 由于现有主流DC电机厂家对轴 电压的评价及解决方法不 和轴承电流的方法。 一 样。主要的方法如下：(1)轴承内外圈都采用绝缘，即采用陶瓷 1 轴电压产生的影响 轴承或绝缘转子。这种解决方法能在很大程度上解决轴电压产 轴 电压的产生伴随着的是轴 电流的产生，而轴 电流是导致 生的问题。但受限于空调器DC电机成本原因，暂时没有采用该 轴承逐渐损坏的原因。轴承损坏会逐步影响到DC电机及空调 解决方案。(2)针对 电机的使用环境、温度等因素，选择最合适的 器的音质效果。具体如下：(1)轴承的内径与钢球接触部分有电 油脂。这种方法在成本和效果中都能有效的抑制轴电压问题 ，但 流流过；(2)钢球与内径接触部分因为有润滑油脂，所 以会发生 不能根治。一般的DC直流电机厂家都会采用多种方法并举的 放 电现象：(3)轴承 内径与钢球接触部分 由于有放 电现象会导致 形式对轴电压进行抑制。(3)对DC电机端盖两侧进行短接．即 钢球表面有凹凸不平的损失出现；(4)由于轴承损伤 ，轴承的噪 通过人为地把轴承内外圈进行短路。该方案的 目的在于把轴电 音值变高，DC电机及空调器的音质逐渐变差。 压产生的轴电流在没有损伤轴承之前导地，减少对轴承的损伤。 2 轴电压、周 电流产生的过程 (4)转子进行双重绝缘，即在轴与转子磁片之间通过PBT注塑进 轴承电