去一家手机冲压模具工厂学习精密模具技术，使我感受最深的不是其高超的模具设计水平和精密的加工工艺，而是其精密的模具开发观念。 刚去第二天，组长就对我们说要给我们灌输精密的模具观念。什么是精密的模具观念？我有些不以为然，这里做的都是薄材产品，我以前也做过一些，怎么会没有精密的观念？ 随着学习的慢慢深入，我才开始意识到自己的肤浅！ 我们此行学习的第一站是高速模组立。要论模具精密程度，高速端子模在这里应该算是最精密的。冲压材料一般为0.08-0.2mm的不锈钢和铝材，冲裁间隙小到只有0.008mm，冲小孔的最小宽度0.25mm，冲头看上去给人一种弱不禁风的感觉。这么小的孔如何冲制？如此小的冲裁间隙如何保证模具的制造精度？如果不是亲眼所见实在难以想象。 翻开图面，了解模具结构，设计制造公差和其特殊的制造工艺，我们不难摸到这套模具的脉搏。  所有冲孔部分从上到下都是入块、冲头，刀口为钨钢材质。上模板、脱料板、下模板的入块孔、固定销孔JG研磨，滑动配合间隙c+0.005-0.010mm，非滑动配合c+0.003mm，加工精度+/-0.002mm；主体结构导向件为滚珠套配合精密导柱，冲小孔结构采用与上模分离的局部结构，用等高套锁在下模板上，弥补冲压设备的精度误差；局部结构的导向件为精密石墨自润滑形内导柱，脱料板和下模板的内导套灌胶，弥补导向部件的加工误差，提高导向精度，以保证模板在冲压过程中位置精度；尽可能小的冲压行程，可以让冲孔冲头的长度做到尽可能的短，适当的冲头补强可以改善冲头的强度。由此可以完全体现模具设计者趋向于高精密的设计理念，尽可能的保证模具的高品质、高要求。 现代化的加工设备，高精密的加工工艺，更是使得这些设计理念得到允分的发挥。模板热处理后经过深冷时效处理，消除内应力，预防模板变形，保证模板的加工稳定性，平面研磨保证模板平面度，平行度0.005mm，电火花加工精度控制在±0.002mm，慢走丝加工精度控制在±0.0015mm。 进行高精度加工，对于温度问题可千万不能忽视，因为温差可是精度的敌人。因为材料的热胀冷缩，钢材的直线膨胀为长度每米在温度变化1°C时会产生12μm的变化。这是全世界每个角落，每种机器都不变的事实。如果我们不在乎温度这个重要的议题，我们如何讨论精度?车间温度的控制非常重要，因为加工的工件精度与此有很大关系。精密加工的温度一般控制在恒定20℃，要求温度波动小于0.5℃/小时，空调系统全天保持恒定±1℃温差。 模具组立工程师的精细程度更是让我佩服。先仔细了解模具图面，熟悉产品信息，分析模具结构，理解设计意图；查收零件、倒角、抛光、刻字做记号一丝不苟；模板去毛刺，涂油防锈按部就班，装外导柱、导套要用专用定位工具，以保证其垂直度；模板实测厚度，四点测量相差0.005mm以内为合格；冲子、入块单配，合配要顺畅，修磨有度，判断标准明确；试模、调模时产品的自检要用投影仪，修模入块时精确到0.003mm；没有精密的观念，是不可能养成高素质，也不可能装好高精密的模具。 模具开发主要分为三个阶段：模具的设计；模具的加工；模具的组立、试模与修善。三者缺一不可。一套高精度的模具要有精密的设计，精密的加工，也要有精密的装配。  

  在精密模具与零部件的制造中，关键的精加工技术包括高速铣、五轴加工、电火花加工、慢走丝加工等，甚至还有激光纹理加工、金属3D打印增材制造。众所周知，瑞士制造是精密加工的代名词，而瑞士GF加工方案则几乎囊括了全部的这些精密加工技术。高精密加工，没有几台GF加工方案的精密机床怎么行呢！  01全新五轴激光纹理加工机床   +加快生产速度并需要减少人工干预+全新设计方式，数字化技术满足表面质量要求+提高制造敏捷性，一体双机为您提供更高灵活性+让您满足全新的市场要求，同时控制单件成本     02销量冠军！高效、精密、通用的五轴加工中心   +轻松拥有5轴加工技术，投资回报最快 +配置多样化，满足广泛的应用要求 +标配版性能优于平均性能（可靠性和生产力）      03拥有高效率、高动态性能、高精度的石墨加工解决方案   +搭载高精度的Step-Tec主轴和自动化系统配置 +全面满足对速度和表面质量的要求 +让生产企业快速抢占不断扩大的石墨加工的潜在市场      04可实现全自动化加工的精密数控慢走丝线切割机床   + IPG-DPS脉冲电源确保高速切割 + 满足任何复杂加工要求的专家系统 + 带废料管理系统，100%地自动生产 + 智能耗材，更高生产效率      05 AgieCharmilles FORMS350 微细、高效的精密数控电火化成型机床   +以特有的微电子技术打造的特有脉冲电源（ISPG） +更高生产力、更少电极，更完美细节 +热控制模块以确保持久的高精度 +适用于微型工件加工     

由于磁通的不对称而在电机的两端产生交流电压。磁通的不对称大致有以下原因：1）由于定子铁芯局部磁阻较大，如定子铁芯的锈蚀等导致局部磁阻过大；2）由于定子与转子气隙不均匀造成磁通的不对称3）由于分数槽电机的电枢反应不均匀，引起转子磁通的不对称。 轴电压虽然不大，一般在1~30V（AC），但具有较大的能量，如果在电机两端通过地形成回路，则该电压源作用下将在转子的一端通过轴承到外壳或地再到另一端上产生非常大的轴电流。或者说，控制轴电压的根本目的在于预防大电流对轴承系统的损伤，轴电压本身对电机影响其实微乎其微。 预防轴电流损害的措施一种是切断回路法，另一种则是降低电压法，或是泄流法，通常采取的措施有：（1）增加接地碳刷（有刚性和柔性两种）；（2）采用绝缘轴承套；（3）采用绝缘轴承法。   

      最近一直在写关于振动分析的文章，前面写了一点关于振动分析的基本概念辨析。今天来点实用的。说说电机轴轴承振动分析该怎么做。      01    电机轴系统通常是一个双支撑单轴系统。单独就电机轴系统而言，这几乎是最简单的一类轴系统，也是所有轴系统振动分析的基础。其实际分析操作方法也是其他复杂轴系统振动分析的基础。     对电机轴系统做振动分析首先要选择合适的传感器。传感器有各种类型，我们对电机轴系统进行振动分析之初，需要知道应该分析的振动信号应该是位移信号、速度信号还是加速度信号。     02    在前面的文章中，讲述了应该如何选择的原则。但是选择的时候根据故障诊断与分析的目的，有时候也需要增加额外的信号。例如，对于中速电机，我们主要需要分析振动的速度信号。但是，从轴承的特征频率计算（参见相应资料）可以得知轴承的频段可能处于高频。而在轴承失效的初期，其特征振动幅值在整体振动中所占比例很小，因此仅仅从总值上看到的特征并不明显。此时如果纳入加速度信号，则轴承的特征会变得十分明显，有利于对发现早期特征。举这个例子的目的是为了说明振动分析信号选取虽然有一定的原则，但是也可以根据实际分析目的进行调整。       同样，确定了分析目的之后也需要对传感器采样频率进行确定。从采样定理我们知道，传感器采样频率高于被采样频率的2倍的时候，被采样的频率才可以被提取。具体到电机上，我们可以计算分析基本目的的特征频率，然后采用采样频率高于这个特征频率2倍以上的传感器。当然，如果采样频率可以更高对于采样有好处，但是也会带来一些噪声信号之类的干扰。    03    布置测点。也就是在电机轴系统合适的位置安置传感器。上一篇文章，我们讲述了对于一般的旋转轴系统振动分析测点位置的布置选择。条件允许的话，我们需要测量径向平面上相互垂直的两个点，同时再测量一个轴向位置。对于电机而言，需要对两端轴承进行相同的采样位置。在条件不允许的情况下，可以保留一个径向，一个轴向。如果还不行，那就采取径向一个点。其中的关联关系可以阅读上一篇文章。     事实上，选择好传感器，布置安装好之后就可以进行测量和信号采集。当然测量信号要经过相应的软、硬件通过数采设备传输上来。之后使用数据分析方法进行时域绘制，频域展开，瀑布图等等的绘制。这些都是数据采集和数据分析工作内容。如果分析师想自己编写分析程序，那么这其中的处理手法以及相应的知识就需要掌握了。Python，Matlab，R等语言的普及，使得进行这些分析在工具上变得并不困难。但是其中的信号处理技术等是工业工程师需要掌握和学习的。     当然更多的人是直接利于数据分析的结果进行解读和判别。   04    对于电机而言，主要的振动时域变化对于位移信号分析位移的峰峰值，对于速度信号分析有效值，对于加速度信号分析峰值。在时间轴上这些信号的变化，是否达到预警限值等是最初级的时域分析。     数据分析师可以对这些信号的时域特征做更深入的分析，看信号的各种时域特征进行诊断（大约十三个时域特征）。     现场中更常用的频域分析方法是对采集来的数据进行频域展开，观察故障的特征。     对于电机轴系统而言，主要有两大部分：与轴系相关的频率部分；与轴承相关的频率部分。（当然连接齿轮，连接风叶等等的本文先不讨论）     不难发现，与轴系相关的频率也就是在1、2、3、4倍频左右。与轴承相关的就在轴承特征频率附近。这就确定了分析频段的目标。     至于特征比对，特种资料上林林总总介绍了很多，也无非就是不对中、不平衡、地脚松动，轴承内圈、外圈、滚动体、保持架特征频率等等。再加上一些杂项，诸如：旋转剐蹭等。     这些特征非常容易查找，也好记。但是现场采集来的信号往往掺杂在一起，需要一定经验进行分离辨认。     经过分析辨认，可以对设备状态进行评估，对故障进行一定的判别。至此，振动分析大致的主要步骤完成。

  在高压电机停机事故中.因轴电流造成的轴承烧毁占比较大。 由于轴电压较低，不易测岀，故有必要对轴电流和轴电压采取有效的预防措施。 针对轴电流产生的原因，从设计、工艺和电源质量等方面进行分析，提岀了相应的预防措施。 高压电机普遍应用于水泥、化工、钢铁和煤炭等行业，高压电机故障率的高低关乎整条生产线的运行安全。 在高压电机停机事故中，由于轴电流引起的轴承烧毁占比较大，由此造成的损失也较大。 由于轴电压较低且不易测出，故有必要对轴电流和轴电压采取有效的预防措施，以降低电机的故障率。 1.轴电流的危害 电机在正常运行时，轴电压很低，轴承内的润滑油膜起绝缘作用，不会产生轴电流。 当轴电压超过润滑油膜的介电强度时就会击穿润滑油膜，进而形成轴电流。 轴电流会破坏润滑油脂的质量，降低油脂的润滑性能，从而导致轴承温度升高； 2.轴电流产生原因 轴电流的产生需要具备两个必要的条件,一是转轴两端存在轴电压；二是轴承绝缘损坏或电压过高击穿轴承润滑油膜，为轴电流提供了必要的通路 2.1电机设计原因 大中型高压电机的定子铁心冲片大多选用扇形片，当扇形片的数量与电机极对数关系不正确时就极易产生轴电流，如电机极对数为P，定子铁心片数（即接缝数量）为n，则分数n/p约分后为n'/p',当n'，为偶数时，不会产生轴电流；当n'为奇数时，则会产生轴电流，其轴电流频率为加fn'，其中f为电源频率。 以50Hz、16极电机为例，如定子冲片数为6,n/p约分后n'为3,则在转轴上将产生频率为150Hz的轴电流，由于电流回路的阻抗很小，所以产生的轴电流很大，严重威胁轴承的安全运行。 2.2制造工艺及运行原因 由于电机装配工艺缺陷，电机可能存在一定的偏心，导致磁阻沿铁心方向分布不均匀，从而形成了与转轴的交链磁通，使转轴两端产生感应电动势。 此时，如果电机轴承采用的是非绝缘结构，便会在轴承端产生轴电流； 如果电机设计中已采用绝缘轴承或绝缘轴承套，但由于装配过程中操作不当，损坏了轴承结缘结构或轴承套绝缘层，便会形成轴电流产生所必要的通路，进而形成轴电流； 在诸如绕线转子高压电机这类型式的产品运行过程中，当一相绕组绝缘损伤而发生接地故障时也可能会有接地电流从轴承流过，从而产生轴电流损伤轴承的情况； 另外，可拆卸式定子铁心由于加工工艺问题而导致两半圆铁心之间存在间隙时，也可能导致轴电压和轴电流的产生。 除此之外，还需要注意电机使用现场周围是否存在较多的高压设备同时运行，当电机在强电场作用下运行时,也可能在转轴的两端感应出轴电压和轴电流。 2.3电源质量导致轴电流产生 高压电机采用变频电源供电，三相电源输出电压矢量不为零，产生共模电压。 电机正常运行时，轴承内形成润滑油膜，在电机两端形成电容，加上电机系统内耦合电容分压影响，形成轴电压； 由于定子绕组和机壳之间存在很大的耦合电容，在高频谐波作用下会产生电机绕组对地的泄漏电流，电流频率在100kHz以上，频率变化的电流在电机周围形成变化的磁通，在磁通的作用下,于电机转轴处产生轴电压。 轴电压产生后只要有回路便会形成轴电流。 3.轴电流的预防措施 大中型电机在设计过程中，必须校核铁心扇形片数量n与电机极对数p的关系，n/p约分后为n'/p',n'取值不能为奇数，可在设计源头规避轴电流的产生。 由于电机制造安装及工艺原因而产生轴电流时，一般可采用非轴伸侧加装绝缘轴承套、绝缘垫板或采用绝缘轴承等措施，有效切断轴电流回路。 对于采用此类方法处理后的电机，在其运行过程中应加强巡检，保持绝缘结构清洁和完好，定期测量绝缘电阻值。 在绝缘电阻值测量时推荐采用500V兆欧表，绝缘电阻值应不低于0.5MQ为宜，可有效保证其绝缘作用； 对于设计时已采用绝缘轴承、绝缘轴承套或绝缘垫板的电机，应加强安装操作人员的培训，保证其安装的正确性和规范性，安装完成后有必要再次测量其绝缘电阻值； 对于绕线转子三相异步电机而言，在每次停机后均需测量转子绕组的绝缘电阻值，预防转子绕组运行中某一相接地而产生轴电流； 对于因静电场而产生的轴电压而言，可采用在电机轴伸端安装接地碳刷的方式进行有效预防，但需确保碳刷与转轴保持良好接触，接地碳刷可将电动机转子的电流引入大地，保证转轴为零电位，达到预防瞬时轴电流的目的。 高压电机采用变频电源供电时，变频器的高频谐波会产生共模电压和共模电流。 此时可考虑在变频器输出端增设共模滤波装置，工程中一般会在电源电缆套端加设滤波磁环,使高频电流在磁环中被吸收，以抑制共模电流。  

   电机断轴发生在轴伸根部和轴伸端轴承位根部位置的情况居多。如果电机出现了轴断裂现象，应对轴断裂面进行宏观观察和微观分析，找出断口裂纹源位置及原因所在，从根本上使问题得到抑制。 轴断裂面处于轴上轴承安装处的过渡圆角区域（轴承安装根部）。如果断口表面齐整并与轴向垂直，无缩颈和塑性变形痕径。断口疲劳条带明显，从外圆向中心延伸，最终瞬断区面积小于轴截面积的15%。 电机轴力学计算分析由于电机轴为阶梯轴，不同阶梯截面处承受的力矩和应力是不同的。电机运行时轴受到弯扭力矩的共同作用，如果某一阶梯截面承受应力过大，则可能最先在阶梯截面过渡圆弧处萌发裂纹和发生断裂，因此找出电机轴受力危险截面，对判断轴断裂原因有重要作用。 电机轴断裂的原因归纳 电机轴断裂是多个因素叠加的结果。本文列举几种最常见的原因： （1）制造潜在质量问题。电机轴断裂形式属于低应力旋转弯曲疲劳断裂，其根本原因为电机轴生产加工过程中存在缺陷，如轴肩过渡圆角无工艺控制要求、焊后未进行热处理、堆焊层夹杂物超级，导致轴肩圆角应力集中，在旋转弯曲力矩的作用下产生疲劳开裂，最终导致了电机轴的断裂。  （2）安装问题。如果采用皮带轮传动，皮带张紧力偏大（大于皮带厂家建议值），增大了电机轴的负荷，是电机轴发生断裂的促成因素。采用联轴器安装的电机，如果不能保证电机与设备轴线的同轴度，同样会导致轴疲劳断裂。  （3）幅板轴断裂。排除安装因素外，幅板轴常会在幅板焊接位置出现不规则裂纹，大多数电机生产厂家通过退火工艺、并在幅板与主轴连接的两端，通过加工应力槽的方式解决该类轴的断轴问题。 窜轴 无论什么电机在什么时候都不应该窜轴，稍微有一点活动量，对电机本身影响不大，窜动量大到一定程度，就会有电流增加，电机温度升高，机械冲击加大，还可能影响其他设备等具体问题。Ms.参今天与大伙谈谈电机的窜轴问题。 导致电机窜轴的原因分析 （1）机械中心与磁场中心不一致。电动机在运行时，其转子将定位于磁场中心，而转子主轴与两轴承间有一个机械中心（即电机转子两端轴肩与轴承间间距相等的位置）。这两个中心可能存在不一致，安装时如果以机械中心为基准来调整轴肩间距，当电机启动后，转子将自动定位于磁场中心，电机轴的轴向窜动，将破坏原安装时调整好的轴向间距。当这个偏差不大时，对于齿轮式联轴器，可以由内外齿轮套的预留轴向间隙补偿；如果超过了联轴器预留轴向间隙时，则联轴器及被传动轴将受到一个轴向外加力，造成部件的端面摩擦，产生发热等有害影响。 （2）对于滑动轴承电机，转动轴系按联轴器找中心时出现误差。轴在轴承中不对中的偏差会对轴承增加很大的附加力矩，由于电机转子能在一定范围内沿轴向来回游动，轴系中心不正时，联轴器会产生固定方向的轴向分力，使转子在轴向分力的作用下克服磁场力向一侧推动，导致电机转子挡油肩胛与轴承外侧巴氏合金发生动静摩擦。 （3)电机转子两端的扬度不符合要求。电机转子两端轴颈扬度不合理，会引起电机转子在自身重力轴向分力的作用下克服磁场力向扬度小的一端滑动。因此，电机轴两端扬度合理是消除轴向分力的关键。 转子由于自重作用存在静挠度，这就表现为转子水平放置时两端或者说轴颈会向上扬起。用精密水平仪测得的这个扬起值习惯上叫转子扬度。 鉴于电机窜轴的各种原因，在电机设计、制造和安装过程中应规避问题，在实际过程中通过一些必要的手段抑制和预防问题的发生也很关键。 ● 轴与转子的配合选择过盈配合。如果因配合问题出现窜动，大多数是由于轴的加工尺寸出现问题，因为转子轴孔内径由冲模决定，理论上不会出现太大问题。 ●轴承两端的波形弹垫没有安装，或波形弹垫质量存在问题。有的电机使用工况，对轴的窜动量要求相对严格，电机制造厂家通过增加波形弹垫的方式解决问题，也有的厂家对于采用密封轴承的小电机在端盖上增加了止动挡圈。 ●风扇产生的轴向力，即电机运行时风对风扇叶的轴向力，但由此导致的窜动量非常小。 ●轴承与端盖配合选择不合适，或是由于加工质量问题导致两者配合出现较大的间隙。    

  转轴是电机的重要零件之一，它支撑各种转动零部件的重量并确定转动零部件对定子的相对位置，更重要的是，转轴还是传递转矩、输出机械功率(以电动机为例)的主要零件。   电机转轴都是阶梯轴，按照结构型式，基本上可分为实心轴、一端带深孔的轴和有中心通孔的轴三种类型。实心轴在电机中用得最普遍，一端带深孔的轴主要用于集电环位于端盖外侧的绕线转子异步电动机，有中心通孔的轴主要用于大型电机。   对于中小型电机，转轴的材料常用45优质碳素结构钢。对于小功率电机，转轴的材料可用35优质碳素结构钢或Q275碳素结构钢。中小型电机的转轴选用热轧圆钢作为毛坯，其直径需按转轴的最大直径加上加工余量进行选择，因此，转轴的切削量是较大的。直径200mm以上的转轴宜用锻件。钢材经加热锻造后，可使金属内部的纤维组织沿表面均匀分布，从而可得到较高的机械强度，锻出阶梯形还可减少切削余量，以节省材料消耗。图1-9所示为轴和转子的典型结构。  对转轴的加工精度和表面粗糙度的要求都比较高，转轴与其他零件的配合也比较紧密。因此，对转轴的加工技术要求应包括以下几个方面：   1尺寸精度   两个轴承档的直径是与轴承配合的，通过轴承确定转子在定子内腔中的径向位置，轴承档的直径一般按照m6精度制造。轴伸档和键槽的尺寸都是重要的安装尺寸。铁心档、集电环档或换向器档是与相应部件配合的部位，对电机的运行性能影响较大。以上各档的直径精度要求都较高。两轴承档轴肩间的尺寸也不能忽视，否则，会影响电机的轴向间隙，导致电机转动不灵活，甚至装配困难。    2形状精度   滚动轴承内外圈都是薄壁零件，轴承档的形状误差会造成内外圈变形而影响轴的回转精度，并产生噪声。轴伸档和铁心档的形状误差会造成与联轴器和转子铁心的装配困难。对轴的这些部位都应有圆柱度要求，其中尤以轴承档和轴伸档的圆柱度要求最高。   3位置精度   轴伸档外圆对两端轴承档公共轴线的径向圆跳动量过大，将引起振动和噪声。因此，这个径向圆跳动量要求较严。键槽宽度对轴线的对称度超差，将使有关零部件在轴上的固定发生困难。因此，对这种对称度的要求也较高。两端的中心孔是轴加工的定位基准，也应有良好的同轴度。   4表面粗糙度   配合面的表面粗糙度值过大，配合面容易磨损，将影响配合的可靠性。非配合面的表面粗糙度值过大，将降低轴的疲劳强度。轴承档和轴伸档的圆柱面是轴的关键表面，其表面粗糙度Ra＝0.8－1.6um。   转轴和转子的几何公差，以Y180M－4为例有： 转子外圆对两端轴承档公共基准轴线的径向圆跳动（0.05mm）。 转子轴伸外圆对两端轴承档公共基准轴线的径向圆跳动（0.025mm）。 转轴轴承档的圆柱度（0.019mm） 轴伸档圆度（0.008mm）。 键槽对称度（0.035mm）。  

  在电动机运行过程中，如果在电机两轴承端或转轴与轴承间存在轴电流时，将会大大缩短电机轴承的使用寿命，严重时只能运行几小时。下面小编跟大家来分析下电动机轴电压和轴电流的产生。   一、轴电压、轴电流的产生的原因   1.磁不平衡产生轴电压   交流异步电动机在正弦交变的电压下运行时，其转子处在正弦交变的磁场中。由于电动机定转子扇形冲片、硅钢片等叠装因素，再加上铁芯槽、通风孔等的存在，在磁路中造成不平衡的磁阻。当电动机的定子铁芯圆周方向上的磁阻发生不平衡时，便产生与轴相交链的交变磁通，从而产生交变电势。当电动机转动即磁极旋转，通过各磁极的磁通发生了变化，在轴的两端感应出轴电压，产生了与轴相交链的磁通。随着磁极的旋转，与轴相交链的磁通交替变化，这种电压是延轴向而产生的，如果与轴两侧的轴承形成闭合回路，就产生了轴电流。一般情况下这种轴电压大约为1-2V。    2.逆变供电产生轴电压   电动机采用逆变供电运行时，供电电压含有高次谐波分量，使定子绕组线圈端部、接线部分、转轴之间产生电磁感应从而产生轴电压。异步电动机的定子绕组是嵌人定子铁芯槽内的，定子绕组的匝间以及定子绕组和电动机机座之间均存在分布电容，当通用变频器在高载频下运行时，逆变器的共模电压产生急剧变化，会通过电动机绕组的分布电容由电动机的外壳到接地端之间形成漏电流。该漏电流有可能形成放射性和传导性两类电磁干扰。而由于电动机磁路的不平衡，静电感应和共模电压又是产生轴电压和轴电流的起因。当定子绕组输人端突加陡峭变化的电压时，由于分布电容的影响，绕组各点电压分布不均，使输入端绕组接近端口部分电压高度集中而引起绝缘破坏或老化。这种现象一般破坏的部分是定子绕组，电压常集中于侵入的端点部位。此外，由于绕组的电抗较大，输人电压的高频分量将集中于输人端点附近的分布电容上，通过配电线、绕组、机壳间的分布电容到接地线流通电流，形成一个LC串联谐振电路，当其中产生高频谐振电流时，就会产生各式各样的故障。一般通用变频器驱动容量较小的异步电动机时，轴电压的问题可以不考虑，但使用超过200kW的电动机时，特别是已有的风机、压缩机等进行变频调速改造的场合，最好事先确认轴电压的大小，以便及早采取预防措施。 3.静电感应产生轴电压   在电动机运行现场，由于高压设备强电场的作用，在转轴的两端感应出轴电压。    4.静电荷   电动机在运行过程中，负载方面的流体与旋转体运行摩擦而在旋转体上产生静电荷，电荷逐渐积累便产生轴电压。由这种情况产生的轴电压和由磁交变所产生的轴电压在原理上是不同的。静电荷产生的轴电压是间歇的，并且是非周期性的，其大小与运转状态、流体的状态等因素关系很大。如静电荷的积累、测温元件绝缘破损等因素都有可能导致轴电压的产生。轴电压建立起来后，一旦在转轴及机座、壳体间形成通路，就产生轴电流。   5.外部原因   外部电源的介入产生轴电压。由于运行现场接线比较繁杂，尤其大电机保护、测量元件接线较多，哪一根带电线头搭接在转轴上，便会产生轴电压。   由上分析，电动机的轴电压、轴电流是由于环绕电动机轴的磁路不对称、转子运转不同心、感生脉动磁通等原因产生的。它会使轴一轴承一机座的回路有轴电流流通，在电动机转子轴两端、轴与轴承之间、轴与轴承对地形成轴电压。根据轴承的种类不同，其耐压程度有所不同，若超过轴承所允许的值，会通过油膜放电或者导电，在轴瓦和轴承处产生点状微孔，并在底部产生发黑现象。严重时会使轴和轴承受到损坏，运行中伴随着强烈的噪声及设备外壳带电等。 二、电动机轴电流的危害   大中型交流电动机采用稀油润滑的滑动轴承，电机轴是沉在油膜上的。正常情况下，转轴与轴承间的润滑油膜起到绝缘的作用。对于较低的轴电压，不会产生轴电流。当轴电压增加到一定数值时，尤其在电动机启动时，润滑油膜还未稳定形成，轴电压将击穿油膜构成回路，产生相当大的轴电流，可达到几百安甚至上千安。由于该金属接触面很小，电流密度大，使轴承局部烧熔，被烧熔的轴承合金在碾压力的作用下飞溅，于是在轴承内表面上烧出小凹坑。通常表现出来的症状是轴承内表面被压出条状电弧伤痕，严重时足以把轴颈和轴瓦烧坏。   由于运行摩擦在轴上产生静电荷，使轴的电位因被充电而升高。当运转的轴接触到旋转体以外的任何部件时，便通达该部件进行放电。否则就要继续积累电荷，最后产生过高的电压，如果超过轴承油膜的绝缘强度时，电荷在极短的时间内放电。这种现象重复发生的结果，就能使轴受到损伤。   三、防止轴电流产生的措施   1、在轴端安装接地碳刷，使接地碳刷可靠接地，并且与转轴可靠接触，保证转轴电位为零电位，随时将电机轴上的静电荷引向大地，以此消除轴电流。   2、为防止磁不平衡等原因产生轴电流，在非轴伸端的轴承座和轴承支架处加绝缘隔板，切断轴电流的回路。   3、要求检修运行人员细致检查并加强导线或垫片绝缘。   4、在机座中除一个轴承座外，其余轴承座及包括所有装在其上的仪表外壳等金属部件都对地绝缘、不绝缘的轴承应装接地电刷经防静电充电。   5、对于由轴交链交磁通所产生的轴电压，可在电动机一侧的轴承座下加绝缘垫以割断轴与轴瓦之间形成的回路，使轴电流无法产生。但在实际工作中对绝缘垫的作用认识不清，从绝缘垫加装的方法和轴承与油管道的边接上都不同程度地出现过问题，最后造成绝缘垫起不到绝缘作用，进而形成轴电流。所经我们要经常检查轴承座的绝缘强度，用500V摇表测量，绝缘不得低于0.5MΩ   6、保持轴与轴瓦之间润滑绝缘介质油的纯度，发现油中带水必须进地过滤处理，否则油膜的绝缘强度不能满足要求，容易被低电压击穿。

   在电压型变频器驱动电机时会发生一些寄生高频现象，其取决于电机系统本身的整体条件。由于逆变器du/dt变化，在导线末端会产生高频电流，它会流经轴承和所涉及到的组件。   在电机中产生的轴电流可以分成三种：EDM火花引起的电流（EMDcurrent），循环电流（Circulationcurrent）和转子对地电流（Rotorground current），参见图1，图11和图12。   循环电流和转子对地电流是高频电流，电流主要流经绕组对定子/外壳的寄生电容Cws。EDM电流产生是由于逆变器的共模电压在电机轴承上产生一个寄生电压降，当轴承润滑脂中的击穿场强超过一定值时就会引起EDM电弧放电。这些现象都会导致轴承内壁产生搓板式的条纹，继而在电机运行中产生巨大噪音，并可能导致轴承出现不可预测的故障。   在实际应用过程中我们可以通过使用降低逆变器开关器件IGBT的du/dt，采用绝缘轴承，加装逆变器输出共模扼流圈和对电机转子通过碳刷接地来大大降低这些流经轴承高频电流，但是经由共模电压引起的轴承润滑脂绝缘失效的放电很难得到控制。  

 电机断轴发生在轴伸根部和轴伸端轴承位根部位置的情况居多。如果电机出现了轴断裂现象，应对轴断裂面进行宏观观察和微观分析，找出断口裂纹源位置及原因所在，从根本上使问题得到抑制。轴断裂面处于轴上轴承安装处的过渡圆角区域（轴承安装根部）。如果断口表面齐整并与轴向垂直，无缩颈和塑性变形痕径。断口疲劳条带明显，从外圆向中心延伸，最终瞬断区面积小于轴截面积的15%。电机轴力学计算分析由于电机轴为阶梯轴，不同阶梯截面处承受的力矩和应力是不同的。电机运行时轴受到弯扭力矩的共同作用，如果某一阶梯截面承受应力过大，则可能最先在阶梯截面过渡圆弧处萌发裂纹和发生断裂，因此找出电机轴受力危险截面，对判断轴断裂原因有重要作用。电机轴断裂的原因归纳电机轴断裂是多个因素叠加的结果。本文列举几种最常见的原因：1、制造潜在质量问题。电机轴断裂形式属于低应力旋转弯曲疲劳断裂，其根本原因为电机轴生产加工过程中存在缺陷，如轴肩过渡圆角无工艺控制要求、焊后未进行热处理、堆焊层夹杂物超级，导致轴肩圆角应力集中，在旋转弯曲力矩的作用下产生疲劳开裂，最终导致了电机轴的断裂。2、安装问题。如果采用皮带轮传动，皮带张紧力偏大（大于皮带厂家建议值），增大了电机轴的负荷，是电机轴发生断裂的促成因素。采用联轴器安装的电机，如果不能保证电机与设备轴线的同轴度，同样会导致轴疲劳断裂。3、幅板轴断裂。排除安装因素外，幅板轴常会在幅板焊接位置出现不规则裂纹，大多数电机生产厂家通过退火工艺、并在幅板与主轴连接的两端，通过加工应力槽的方式解决该类轴的断轴问题。窜轴无论什么电机在什么时候都不应该窜轴，稍微有一点活动量，对电机本身影响不大，窜动量大到一定程度，就会有电流增加，电机温度升高，机械冲击加大，还可能影响其他设备等具体问题。导致电机窜轴的原因分析1、机械中心与磁场中心不一致。电动机在运行时，其转子将定位于磁场中心，而转子主轴与两轴承间有一个机械中心（即电机转子两端轴肩与轴承间间距相等的位置）。这两个中心可能存在不一致，安装时如果以机械中心为基准来调整轴肩间距，当电机启动后，转子将自动定位于磁场中心，电机轴的轴向窜动，将破坏原安装时调整好的轴向间距。当这个偏差不大时，对于齿轮式联轴器，可以由内外齿轮套的预留轴向间隙补偿；如果超过了联轴器预留轴向间隙时，则联轴器及被传动轴将受到一个轴向外加力，造成部件的端面摩擦，产生发热等有害影响。2、对于滑动轴承电机，转动轴系按联轴器找中心时出现误差。轴在轴承中不对中的偏差会对轴承增加很大的附加力矩，由于电机转子能在一定范围内沿轴向来回游动，轴系中心不正时，联轴器会产生固定方向的轴向分力，使转子在轴向分力的作用下克服磁场力向一侧推动，导致电机转子挡油肩胛与轴承外侧巴氏合金发生动静摩擦。3、电机转子两端的扬度不符合要求。电机转子两端轴颈扬度不合理，会引起电机转子在自身重力轴向分力的作用下克服磁场力向扬度小的一端滑动。因此，电机轴两端扬度合理是消除轴向分力的关键。转子由于自重作用存在静挠度，这就表现为转子水平放置时两端或者说轴颈会向上扬起。用精密水平仪测得的这个扬起值习惯上叫转子扬度。鉴于电机窜轴的各种原因，在电机设计、制造和安装过程中应规避问题，在实际过程中通过一些必要的手段抑制和预防问题的发生也很关键。● 轴与转子的配合选择过盈配合。如果因配合问题出现窜动，大多数是由于轴的加工尺寸出现问题，因为转子轴孔内径由冲模决定，理论上不会出现太大问题。●轴承两端的波形弹垫没有安装，或波形弹垫质量存在问题。有的电机使用工况，对轴的窜动量要求相对严格，电机制造厂家通过增加波形弹垫的方式解决问题，也有的厂家对于采用密封轴承的小电机在端盖上增加了止动挡圈。●风扇产生的轴向力，即电机运行时风对风扇叶的轴向力，但由此导致的窜动量非常小。●轴承与端盖配合选择不合适，或是由于加工质量问题导致两者配合出现较大的间隙。