1、軸承的過電流問題
由于內(nèi)部繞組的不平衡,造成定轉(zhuǎn)子間存在電位差,這樣電流就會流經(jīng)軸承;另一方面由于逆變器高頻電壓也會通過軸承。
幾方面的影響使軸承面臨電腐蝕的風(fēng)險。關(guān)于電腐蝕的原理,昌暉儀表將另開文章闡述。但是應(yīng)對軸承過電流風(fēng)險的時候工程師可以考慮如下幾個因素:
①使用電絕緣軸承,或者陶瓷軸承
電絕緣軸承是在軸承內(nèi)圈或者外圈上施加一層絕緣鍍層。這個絕緣鍍層在具有很好的直流阻斷作用。但是對于交流而言,這個鍍層的防護效果還不能完全的保護軸承。此時,如果使用滾動體為陶瓷材料的陶瓷軸承,將可以很有效的解決軸承過電流問題。同時,陶瓷軸承具有重量輕,轉(zhuǎn)速能力高,負荷能力強的普通軸承無法比擬的特性。但是陶瓷軸承最大的缺點是成本高昂。
②使用絕緣端蓋的方法防護軸承過電流
這個方法和絕緣鍍層的道理類似。稍有區(qū)別的是,如果這個防護層足夠厚,其作用就類似于陶瓷軸承。因此合理的設(shè)計端蓋絕緣,也是保護軸承減少電腐蝕的有效手段。這個方法的缺點是,不僅僅需要端蓋有絕緣層,同時要保證連接部件的有效絕緣。同時這個方法也會帶來一定的成本增加。
③在使用普通絕緣軸承的時候,很多工廠會安裝額外的碳刷,將定轉(zhuǎn)子做有效連接
碳刷和絕緣軸承的配合使用,可以達到“疏堵結(jié)合”的效果,是對軸承過電流有效的防護。同樣地,這個方法有他的弊端:首先需要對碳刷進行維護,確保接觸良好。同時避免磨損碳粉進入軸承。同時,額外的碳刷也帶來了成本增加。
④有工程師希望通過可以導(dǎo)電的油脂解決驅(qū)動電機軸承過電流問題
這個方法在靜態(tài)是有效的,但是當(dāng)軸承進入運轉(zhuǎn)狀態(tài),由于接觸電阻的變化,這個方法可靠性大打折扣。
2、驅(qū)動電機軸承的壽命問題
我們知道壽命結(jié)算的公式如下:

這個計算的結(jié)果是百萬轉(zhuǎn)。如果將這個結(jié)果轉(zhuǎn)化成時間單位,就需要引入轉(zhuǎn)速。
,其中轉(zhuǎn)速是轉(zhuǎn)每分。這就可以看出來,如果用時間單位來做壽命計算的話,由于驅(qū)動電機轉(zhuǎn)速很高,計算的結(jié)果偏低。但這并不意味著選型存在問題。不能一味的追求計算的時間壽命足夠大。否則就會造成軸承選擇偏大,從而軸承轉(zhuǎn)速能力遇到尷尬,同時軸承成本上升,而軸承又要面臨最小負荷不足的風(fēng)險。
這時,可以根據(jù)自己的設(shè)計條件,考慮使用調(diào)整壽命。在計算的時候納入對潤滑和鋼材質(zhì)等等因素的考慮。
道理上講,這種方法并不矛盾。因為單純的基本疲勞壽命計算是用來校核軸承選型大小的。而時間壽命的要求是用來考核整個軸承壽命值的。(這其中的道理可以參考本站關(guān)于軸承壽命計算的文章)?;酒趬勖雎粤撕芏嘤绊戄S承最終壽命的因素。如果用時間單位的壽命進行考核,需要使用調(diào)整壽命計算的方法。
不論是基本疲勞額定壽命,還是電機軸承的調(diào)整壽命,電機工程師需要選擇合適的計算方法來應(yīng)答不同的考核要求。
下篇文章《新能源汽車驅(qū)動電機的軸承選擇問題(三)》將講述驅(qū)動電機軸承選擇的一些其他需要具體考慮的因素:
1、驅(qū)動電機軸承結(jié)構(gòu)布置問題;
2、驅(qū)動電機軸承噪聲問題;
