當變頻器的電流流過軸承時,若電流處于間歇通訊狀態,間歇性通信電路會產生電弧,會燒壞軸承。
電流流過交流電機軸承的原因主要有兩個:一是內部電磁場不平衡引起的感應電壓;二是雜散電容引起的高頻電流路徑。
理想交流感應電機內部的磁場是對稱的。當三相繞組的電流相等,相位差為120°時,電機軸上不會感應出電壓。當變頻器輸出的PWM電壓導致電機內部磁場不對稱時,會在軸上感應出電壓,其幅值在10-30v之間,與驅動電壓有關。驅動電壓越高,軸上的電壓越高。
當這個電壓值超過軸承中潤滑油的絕緣強度時,就會形成電流通路。在軸旋轉的過程中,在某一時刻,潤滑油的絕緣再次阻斷電流。這個過程類似于機械開關的通斷過程,在通斷過程中會產生電弧,電弧會燒蝕軸桿、球和軸碗表面,形成凹坑。如果沒有外部振動,小凹坑不會有太大的影響,但是如果有外部振動,就會產生溝槽,對電機的運行影響很大。
此外,實驗表明,軸上的電壓也與變頻器輸出電壓的基頻有關。基頻越低,軸上的電壓越高,軸承損壞越嚴重。
電機運行初期,當潤滑油溫度較低時,電流幅值為5-200ma,如此小的電流不會對軸承造成任何損傷。但電機運行一段時間后,隨著潤滑油溫度的升高,峰值電流會達到5-10 A,會引起電弧,在軸承部件表面形成小凹坑。