冯 强 任成祖 吴宝杰 陈 治 刘建龙

(1.天津大学机械工程学院 天津 300072；2.中国石化润滑油有限公司润滑脂分公司 天津 300480)

驱动电机技术是新能源汽车的核心技术之一，其使用寿命、可靠性对新能源汽车的综合性能有着至关重要的影响。滚动轴承是支撑新能源车驱动电机运转的运动部件，目前全部采用润滑脂润滑。在新能源汽车中PWM逆变器的使用大大提高了交流电机的性能，但也对电机产生了不良影响。对电机可靠性的研究表明，由于电机轴承的损坏而导致的电机损坏占损坏总数的40%，而有25%的电机轴承损坏是由于PWM速度增加。PWM驱动电压会在电机三相绕组中点和直流母线中点之间产生共模电压，共模电压通过电机的寄生电容耦合到转轴上，形成“轴电压”。当“轴电压”超过轴承中润滑脂膜的击穿阈值时在轴承的内圈-滚动体-外圈之间会产生放电现象，即“轴承电流”。这种轴承电流在滚动体与沟道表面产生电火花放电会造成局部高温而形成烧蚀坑，最终在轴承内部形成电腐蚀纹而使轴承失效。这种电蚀现象在新能源车充电桩的散热风扇轴承、新能源车驱动桥轴承、风电机组发电机轴承、牵引电机轴承、空调直流电机轴承、变频电机轴承上广泛存在[1-4]。朱显辉等[5]研究了轴电流对电动汽车电机轴承寿命的影响，给出了电动汽车驱动电机轴电容和轴承寿命的解析计算方法。驱动电机的运转工况(例如温度、转速、负荷、振动等)的变化显著影响轴电流的形成条件，而轴电流对轴承寿命的影响目前难以靠理论计算进行预测[6]。……