什么是絕緣軸承？

所謂絕緣軸承就是指能夠阻擋電流通過(guò)，軸承自身具有絕緣性能的總稱(chēng)。其絕緣性能通常是采用特殊工藝在軸承外圈或內圈涂覆一層絕緣材料，或者其滾動(dòng)體采用陶瓷制作而成來(lái)保證的。電絕緣軸承的名稱(chēng)，代號采用國際軸承代號。外圈絕緣軸承代號VL0241，內圈絕緣軸承代號VL2071。

絕緣軸承優(yōu)勢

1、內圈或外圈加涂層

絕緣軸承采用特種噴涂工藝，在軸承的外表面噴鍍優(yōu)質(zhì)覆膜，覆膜與基體結合力強，絕緣性能好，可避免感應電流對軸承的電蝕作用，防止電流對潤滑脂和滾動(dòng)體、滾道造成的損壞，提高軸承的使用壽命。該工藝不斷被改進(jìn)，絕緣軸承中，在外圈或內圈表面有一層100μm厚的涂層，可承受最高1000 V DC的電壓。 特殊的噴涂工藝可形成一層厚度均勻、粘附力極強均勻的涂層，再經(jīng)過(guò)進(jìn)一步處理，使其能不受濕氣和濕度的影響。

2、避免造成的損害

絕緣軸承可避免電腐蝕所造成的損害，因此與普通的軸承相比應用在電機中可保障運行更可靠。而比起其它絕緣方法，如軸或外殼絕緣等，更加符合成本效益和可靠。絕緣軸承的外形尺寸和基本技術(shù)特點(diǎn)與非絕緣軸承相同，因此可以百分之百互換。適用于電機、發(fā)電機，特別是變頻電機應用更廣泛。

3、陶瓷滾動(dòng)體

該類(lèi)軸承采用Si3N4材料的陶瓷滾動(dòng)體（球或滾子）；具有優(yōu)良的絕緣性能，其電容容性基本為40pf絕緣性能優(yōu)于帶涂層的軸承。高溫條件下其直流阻抗也可達到G歐姆范圍，絕緣性能良好；陶瓷滾動(dòng)體具有優(yōu)良的耐磨性能，對潤滑的要求低，特別適用于高速，低摩擦以及低溫運行的場(chǎng)合；干摩擦條件下運行狀況良好；對于小尺寸的滾動(dòng)軸承，采用陶瓷滾動(dòng)體絕緣軸承具有良好的經(jīng)濟性能。

絕緣軸承分類(lèi)

電絕緣軸承產(chǎn)品主要分類(lèi)有：電絕緣深溝球軸承，電絕緣角接觸球軸承，電絕緣圓柱滾子軸承，帶有氧化物鍍層的內圈或外圈絕緣軸承和帶有電絕緣陶瓷滾動(dòng)體的混合軸承。

什么情況下采用電絕緣軸承？

因電機在制造過(guò)程中即使非常嚴格地控制生產(chǎn)也難以完全避免電樞和轉子的磁性不對稱(chēng)，對這種不對稱(chēng)會(huì )在定子之間產(chǎn)生電壓，它會(huì )產(chǎn)生經(jīng)過(guò)軸承的電流，尤其是交流電機中更為嚴重，該電流在軸承滾道和滾動(dòng)體表面產(chǎn)生蝕坑，熔痕，電蝕銼紋，變色，磨損等損傷。當然使用逆變和變頻技術(shù)的電機上也會(huì )產(chǎn)生這種現象。為了阻斷這種電流流過(guò)軸承，就需切斷其回路，這樣絕緣軸承和絕緣軸承室就應運而生了。絕緣軸承室是在軸承室內孔及端面采用一定硬度的絕緣材料制作而成的。

絕緣軸承絕緣情況的檢查

1、檢查目的和范圍

為了保障絕緣性能，需要對絕緣軸承的絕緣情況進(jìn)行測量，其中包含軸承的絕緣電阻、軸電壓和軸電流。其中測定電機軸電壓的目的就是了解電機軸電流的大??；測定電機軸電流的目的則是直接得到流過(guò)電機軸承電流的數值。

因為軸電流的損害主要發(fā)生在機座號為280及以上的變頻電源供電的電動(dòng)機及普通大中型高壓電機中。所以本項檢查一般只對這些類(lèi)型的電機在初次試制時(shí)或對個(gè)別因使用時(shí)發(fā)現軸電流對軸承產(chǎn)生嚴重影響的電機在改進(jìn)設計時(shí)進(jìn)行。

2、絕緣軸承的絕緣電阻的測量

測量時(shí)，可單獨對軸承進(jìn)行，但最好是將軸承安裝在轉軸上之后進(jìn)行。一般選用250V規格的絕緣電阻表。將儀表的E端與轉軸連接；軸承的絕緣部分（如外圈）用鋁箔覆蓋后，用裸銅線(xiàn)綁扎將鋁箔固定，然后與儀表L端連接；或者將絕緣軸承裝入軸承座或電機端蓋軸承室中，在軸承座或電機端蓋與安裝絕緣軸承的轉軸沒(méi)有電的通路的狀態(tài)下，測量轉軸與軸承座或電機端蓋之間的絕緣電阻。測量操作與測量電機和繞組對地絕緣電阻完全相同。 

3、軸承電流的測定方法

對使用滾動(dòng)軸承的電動(dòng)機，軸電流按下圖進(jìn)行測量。在電動(dòng)機非軸伸端的軸承與機殼之間加裝絕緣環(huán)（軸承和轉軸之間墊入干燥的絕緣片）或者使用絕緣軸承，確保電動(dòng)機軸承絕緣良好。

軸承電流的測定方法

將電流表串聯(lián)到與軸承絕緣層兩面接觸的金屬件上，在額定電壓、額定頻率下空載運行，測量電流值，即軸電流。

對使用滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承的電動(dòng)機，如不能按上述方法測量，可采用軸上放置電流互感器的方法測量軸電流。

絕緣軸承在電機中的應用

1、電機軸電壓和軸承電流的形成的原因和危害

在電機運行中，定、轉子磁路中或圍繞軸的相電流中的任何不平衡都能產(chǎn)生旋轉系統磁鏈。當軸旋轉時(shí)，這些磁鏈能在軸兩端產(chǎn)生電位差，這一電位差稱(chēng)為軸電壓。軸電壓能通過(guò)兩端軸承在軸和機殼所形成的環(huán)路（閉合電路）中激勵出循環(huán)電流，該電流稱(chēng)為軸電流。如下圖所示。

軸電流

另外，轉子鐵心的剩磁較多，對于繞線(xiàn)轉子電機，若發(fā)生繞組兩點(diǎn)及以上對轉子鐵心或轉軸短路等，也會(huì )產(chǎn)生軸電壓和軸電流。

軸承電流的大小與電機的結構、電機的功率、驅動(dòng)電壓的幅度、脈沖上升時(shí)間、電纜長(cháng)度等因素有關(guān)。電機的功率越大、驅動(dòng)電壓越高、驅動(dòng)電壓的上升沿越陡、電纜越短，則軸承電流越大。

2、阻斷軸電流的措施—使用絕緣軸承

為了避免軸電流對軸承的灼傷損害，應采取有效措施隔絕軸電流。

對于兩端利用獨立軸承座的大型電機，可在軸承座與金屬底座之間放置絕緣材料做成的隔離墊片。對于普通的軸承與機殼組裝成一體的電機，則一般是在其一端（常安排在非主軸伸端）使用絕緣軸承，對于要求較高的場(chǎng)合，兩端均安裝絕緣軸承。所使用的絕緣軸承一般為外圈附加（一般為涂覆）絕緣層的辦法，個(gè)別場(chǎng)合也會(huì )使用內、外圈均附加絕緣層的，如下圖所示。