電機軸承過電流是困擾很多電機工程師的問題。電機軸承過電流，就是電流流過軸承滾動體和套圈滾道，在滾道以及滾動體上留下電腐蝕痕跡。

這種搓板紋其實是電機軸承滾道和滾動體表面形貌的改變，宏觀上就會呈現(xiàn)過熱、噪聲甚至軸承燒毀等問題。

由于電機軸承過電流造成了軸承提早失效，不同的軸承廠家和工程師們一起提出了很多解決方案。主要的方法無非是“疏”和“堵”。疏就是讓電流流過去，不傷害軸承。堵就是堵住電流，讓電流留不過去。

01 “堵住”電流

絕緣鍍層軸承

目前，最流行的方式是使用絕緣軸承。很多大品牌的軸承廠家都提供了該解決方案。下圖是某軸承品牌外圈絕緣的絕緣軸承局部。

外圈絕緣的絕緣軸承

絕緣軸承就是把軸承的內(nèi)圈或者外圈通過特殊的工藝處理施加一層絕緣鍍層，一般是氧化鋁鍍層。這種鍍層具有很好的絕緣性能，在防止軸承過電流上起到了一定的作用。

但是絕緣鍍層軸承也有一定的局限性。 這種軸承保護方式對于由于直流電流造成的軸承過電流具有很好的保護作用，但是對于交流電流通過軸承情形，幫助不大。

道理很簡單，鋼制軸承圈，鋼制軸承室，中間的夾一層絕緣層（厚度通常幾十個微米)，這樣就相當(dāng)于一個電容。

電容隔直不隔交，因此對于交流過電流難以奏效。

陶瓷軸承

有的廠家提供陶瓷材料滾動體的軸承，或者是全軸承皆為陶瓷材料。如圖所示就是一個陶瓷材料做滾動體的軸承。

陶瓷球軸承

陶瓷軸承，通常材料為氮化硅，用于隔絕軸承過電流的原理類似絕緣鍍層軸承。但是由于滾動體體積比較大，因此內(nèi)外圈距離足以隔絕直流、交流電流。因此具有很好的過電流保護作用。

但是這種解決方案軸承的成本較高，很多工況下受成本制約無法使用。

絕緣端蓋

有的電機廠采用在電機端蓋中間添加一層絕緣材料，從而起到隔絕電流避免對軸承造成傷害的作用。通常這種方法適用的材料是工程塑料，施加在軸承外圈外側(cè)。

這種隔絕軸承過電流的方法起到的作用和絕緣鍍層類似，其絕緣原理和前面所說的也一樣。

02 “疏導(dǎo)”電流

額外碳刷疏導(dǎo)電流 很多電機廠在電機軸承外側(cè)端蓋和軸之間安裝一個額外的碳刷，用來疏導(dǎo)軸電流，使其通過碳刷流通端蓋和軸。

這是一種簡單廉價且有效的方法。其性能良好的條件有三個：

·碳刷安裝的可靠性。保證碳刷和機座以及軸的良好接觸；

·碳刷的磨損與維護。定期根據(jù)碳刷的磨損情況進行維護保養(yǎng)和更換，確保碳刷可靠工作；

·碳刷磨損的污染顆粒防護。要注意碳刷附近的密封件。避免磨損的碳刷污染軸承內(nèi)部。

使用導(dǎo)電油脂 多年前就有一些軸承廠家試圖提供導(dǎo)電油脂來疏導(dǎo)軸承過電流。目前為止，靜態(tài)導(dǎo)電油脂已經(jīng)是市場上較成熟的產(chǎn)品。

但是軸承在運行的時候，軸承滾動體和滾道之間的間距是隨著滾動體的滾動一直變化的。

這樣導(dǎo)電油脂的導(dǎo)電率一直不同。經(jīng)過很多實驗和實際使用，發(fā)現(xiàn)這種方法并不可靠。目前也少有人用。

03 總結(jié)

“疏”和“堵”的方法都有很多的應(yīng)用。但是目前，依然沒有某一種方案可以做到廉價的完全解決（陶瓷軸承的問題是成本）。筆者比較推薦的方法是疏導(dǎo)加封堵。具體就是：

· 絕緣軸承+額外碳刷

·絕緣端蓋+額外碳刷

·陶瓷軸承（成本高昂）




審核編輯：劉清