王 刚

（西门子（中国）有限公司上海分公司，上海200082）

0 引言

随着变频技术的广泛运用，因轴电流而造成的电机轴承损坏或者轴承使用寿命缩短的现象已不容忽视。特别是对于大中型变频电机，在电机设计和安装时必须考虑如何减少轴电流的产生。

1 逆变供电产生的电机轴电压、轴电流原理分析

电机运行时，转轴两端之间或轴承之间产生的电位差叫做轴电压，若轴两端通过电机机座等构成回路，则轴电压形成了轴电流。轴电压是伴随着电机旋转产生，一般工频电机轴电压产生的原因包括磁路不平衡、静电感应、电容电流等。在正弦波工频电网供电时，正常情况下转轴两端电位差很小，对电机的影响可以忽略。

目前广泛应用的变频电机大都采用PWM 逆变器供电，这时电机的轴电压主要是由于电源三相输出电压的矢量和不为0的零序分量产生。变频器PWM 脉宽调制导致调速驱动系统中高频谐波成分增多，这些谐波分量在转轴、定子绕组和电缆等部分产生电磁感应，电机内分布电容的电压耦合作用构成系统共模回路，这种共模回路电压以高频振荡并与转子容性耦合产生转轴对地的脉冲电压，该电压将在系统中产生零序电流，电机轴承则是这个零序回路的一部分。轴电流是轴电压通过电机轴、轴承、定子机座或辅助装置构成闭合回路产生的。为了能够清晰地描述轴电流产生的原因，可参考图1所示电机内部电容分布示意框图和等效电路图。……