近年來船舶電力推進系統(tǒng)需求日趨增多，交流變頻調(diào)速應(yīng)用日趨廣泛。采用變頻調(diào)速不但能實現(xiàn)電機無級調(diào)速，而且可以在不同應(yīng)用場景和不同負載條件下使電動機始終運行在高效區(qū)，并確保優(yōu)良的動態(tài)特性。隨著推進電機容量的不斷增大，軸電流導(dǎo)致電機損傷事故屢有發(fā)生，設(shè)計時應(yīng)該重視由軸電流引起的危害。
軸電流產(chǎn)生機理和危害船舶交流電力推進系統(tǒng)一般包括推進變壓器、推進變頻器和推進電機，變頻器一般采用電壓型兩電平交-直-交拓撲方案，變頻器采用模塊化設(shè)計，包括整流單元、制動單元、逆變單元等組成，力求達到較大的功率密度和高可靠性，主回路示意圖如圖。
變頻驅(qū)動系統(tǒng)運行時，轉(zhuǎn)軸與軸承之間產(chǎn)生的電壓叫做軸電壓，若軸承絕緣不佳，則會通過軸承、軸承座或機座等構(gòu)成回路，軸電流就產(chǎn)生了。軸電壓是隨著電機的旋轉(zhuǎn)運行就存在的，一般普通工頻電機軸電壓產(chǎn)生主要是由電容電流、單極效應(yīng)或磁路不對稱等因素造成，最終還是由磁通脈動造成的，在正弦波供電的情況下，軸電壓較小，危害不大"。但是對于船舶電力推進系統(tǒng)廣泛應(yīng)用的變頻電機大都采用變頻供電，這時電機的軸電壓主要是由于電源三相輸出電壓不平衡的零序分量產(chǎn)生。
變頻調(diào)速驅(qū)動系統(tǒng)中諧波高頻成份多，高次諧波分量在定子繞組、電纜和轉(zhuǎn)軸中產(chǎn)生電磁感應(yīng)，電機內(nèi)分布電容的耦合作用形成共模回路，產(chǎn)生共模電壓高頻振蕩，并與轉(zhuǎn)子容性耦合，形成轉(zhuǎn)軸對地電壓，借助電機軸、軸承和機座等構(gòu)成回路將產(chǎn)生軸電流。軸電壓不高的時候，電機軸承潤滑后形成的一層油膜可以起到絕緣作用，軸電流沒有通路。
但是當(dāng)軸電壓較高且潤滑不充分時，軸電壓過將使?jié)櫥湍舸┓烹姰a(chǎn)生軸電流，并導(dǎo)致發(fā)熱產(chǎn)生高溫?zé)?，?strong>軸承內(nèi)圈外圈、或滾珠產(chǎn)生損傷，形成一些微小區(qū)域的凹槽損傷，對于高速旋轉(zhuǎn)的電機來說，將引起異常噪聲振動，不及時采取措施將在電機軸承的內(nèi)外圈、滾珠上產(chǎn)生大面積損傷，導(dǎo)致軸承損壞，大大降低電機的使用壽命。
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