[发明专利]一种模拟电机轴承轴电流损伤试验装置

说明书

本发明公开了一种模拟电机轴承轴电流损伤试验装置，包括驱动装置、传动装置、测控装置、加载装置，传动装置包括旋转主轴、联轴器、轴承和轴承座，驱动装置经联轴器与旋转主轴相连，旋转主轴上对称设有两个轴承，轴承的外圈固定在轴承座上，轴承座安装在底座上；加载装置包括轴承电流产生装置与径向载荷加载装置，轴承电流产生装置与旋转主轴相连，轴承外圈通过导线接地，径向载荷加载装置安装在轴承上；测控装置包括振动加速度传感器、转速传感器、电流传感器、力传感器、采集卡和上位机。本发明通过加载装置和测控装置的结合，模拟轴承在不同工况下，轴电流对轴承造成的不同损伤情况，为电机轴承的故障预警与运行可靠性提供了试验依据与支撑。

技术领域

本发明涉及电机领域，特别涉及一种模拟电机轴承轴电流损伤试验装置。

背景技术

轴承是电机重要组成部件，极易受到损伤。轴承损伤一般有热损伤、力损伤和电损伤三种，其中又以电损伤为主。据文献统计，25%的轴承损伤是由于轴电流引起的。现代的电机变频器采用脉冲宽度调制(PWM)技术，会在电机三相绕组中性点处存在共模电压，即PWM逆变器输出的零序电压。共模电压的存在会在电机转轴上感应出轴电压，当轴电压达到油膜的阈值电压时，会击穿油膜产生轴电流，从而对轴承造成损伤，缩短轴承的使用寿命。所以，这种模拟电机轴承轴电流损伤的试验装置，对于研究电机轴承的故障预警与提高电机轴承运行可靠性具有重要的工程实用价值。目前国内外多数从如何保护轴承不受轴电流损伤的角度考虑，而没有针对怎样检测和识别轴电流对轴承造成的影响进行研究，没有挖掘轴电流的形成和轴电流对轴承造成损伤的本质，所以就导致不能对轴承进行全面的故障诊断。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单、能模拟真实工况下电机轴承轴电流损伤演变过程的模拟电机轴承轴电流损伤试验装置。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种模拟电机轴承轴电流损伤试验装置，包括驱动装置、传动装置、测控装置、加载装置和底座，所述传动装置包括旋转主轴、联轴器、轴承、支承座和轴承座，所述驱动装置和支承座分别安装在底座两侧，驱动装置经联轴器与旋转主轴的一端相连，旋转主轴的另一端安装在支承座上，所述旋转主轴的中部套设有转盘，旋转主轴上左右对称设有两个轴承，轴承的内圈固定在旋转主轴上，轴承的外圈固定在轴承座上，轴承座安装在底座上；所述加载装置包括轴承电流产生装置与径向载荷加载装置，轴承电流产生装置与旋转主轴相连，轴承外圈通过导线接地，径向载荷加载装置安装在轴承上；所述测控装置包括振动加速度传感器、转速传感器、电流传感器、力传感器、采集卡和上位机，所述振动加速度传感器安装在轴承的侧面并与轴承外圈接触，转速传感器安装在旋转主轴上，电流传感器安装在轴承座与轴承之间，力传感器安装在轴承座侧面，振动加速度传感器、转速传感器、电流传感器、力传感器的信号输出端与采集卡的输入端相连，采集卡的输出端与上位机相连。

上述模拟电机轴承轴电流损伤试验装置中，所述轴承电流产生装置包括蓄电池、熔断器、电阻、滑动变阻器、电刷、开关，所述蓄电池、熔断器、开关、电阻、电刷依次串接，滑动变阻器并接在电阻两端，电刷与旋转主轴相连。

上述模拟电机轴承轴电流损伤试验装置中，所述旋转主轴与联轴器接触部分、轴承与轴承座接触部分均设有绝缘涂层。

上述模拟电机轴承轴电流损伤试验装置中，所述绝缘涂层采用氧化铝或氧化铝钛粉末。

上述模拟电机轴承轴电流损伤试验装置中，所述旋转主轴上方设有安全罩。

上述模拟电机轴承轴电流损伤试验装置中，所述轴承为深沟球轴承。

上述模拟电机轴承轴电流损伤试验装置中，所述驱动装置为变频电机。

上述模拟电机轴承轴电流损伤试验装置中，所述变频电机与底座之间设有垫块。