[发明专利]一种轴承击穿电压的测试方法及装置

说明书

本发明涉及一种轴承击穿电压的测试方法及装置，属于轴承测试技术领域。测试方法包括：将被测轴承固定在旋转主轴上，并给被测轴承施加载荷，控制被测轴承工作；通过电源向被测轴承施加电压，且电压逐渐上升；在电压上升的过程中，检测被测轴承对应的电流；根据被测轴承的电压以及对应的电流得到被测轴承的等效电阻；计算等效电阻随电压变化的变化率；变化率为0时对应的电压为被测轴承的击穿电压。本发明的测试过程快捷，通过获取升电压过程中的伏安曲线即可计算击穿电压，测试过程一般在数分钟内完成，不仅不会对被测轴承造成损伤，而且还可以指导被测轴承的测试和选型使用。

技术领域

本发明涉及一种轴承击穿电压的测试方法及装置，属于轴承测试技术领域。

背景技术

对于电气设备中的轴承，正常服役条件下滚动体与滚道间有润滑膜，起到绝缘的作用。当电机设计、安装存在问题或电气系统出现故障时，轴承两端会出现轴电压。当轴电压超过润滑膜绝缘阈值后，将击穿润滑膜形成轴电流。轴电流对大型机电设备危害严重，主要表现在以下几方面：(1)在轴承外表面形成电烧蚀；(2)润滑油电离，破坏油膜形成及稳定性，加快润滑油劣化，降低润滑性能及介电强度；(3)电机轴承的使用寿命将会大大缩短，严重的甚至只能运行几小时，给现场安全生产带来极大的影响。

鉴于轴电流的严重危害，国内外专家对轴电流产生原因及其对轴承的损伤机制进行了研究，涵盖了轴电流产生机制，击穿机制，电接触模型，轴承损伤机制等。为减缓轴电流损伤，通常对轴承采取绝缘防护或采用接地。但是这些防护措施由于安装、油污、损坏或老化等原因，仍然无法避免轴电流的产生。事实上，当轴电压不超过轴承击穿电压(也即润滑膜绝缘阈值)时，轴电流不会产生，进而轴承不会产生电烧蚀破坏。因此，界定轴承的击穿电压，根据设备电气环境选择合理的轴承，是避免轴电流故障的有效手段。

为此，需要提出一种测试轴承击穿电压的技术方案，以避免轴电流的产生。

发明内容

本申请的目的在于提供一种轴承击穿电压的测试方法及装置，为避免轴电流的产生提供一种行之有效的技术方案。

为实现上述目的，本申请提出了一种轴承击穿电压的测试方法的技术方案，测试方法包括以下步骤：

1)将被测轴承固定在旋转主轴上，并给被测轴承施加载荷，控制被测轴承工作；

2)通过电源向被测轴承施加电压，且电压逐渐上升；在电压上升的过程中，检测被测轴承对应的电流；

3)根据被测轴承的电压以及对应的电流得到被测轴承的等效电阻；

4)计算等效电阻随电压变化的变化率；

5)所述变化率为0时对应的电压为被测轴承的击穿电压。

本发明的轴承击穿电压的测试方法的技术方案的有益效果是：本发明通过被测轴承在一定载荷下工作时，向被测轴承施加电压，通过电压和电流计算得出被测轴承的等效电阻，观察等效电阻的变化情况，在等效电阻值不再变化时，说明电源施加的电压达到被测轴承的击穿电压，因此将等效电阻随电压变化的变化率为0时对应的电压定为被测轴承的击穿电压。本发明的测试过程快捷，通过获取升电压过程中的伏安曲线即可计算击穿电压，测试过程一般在数分钟内完成，不仅不会对被测轴承造成损伤，而且还可以指导被测轴承的检测和选型使用。

进一步的，为了研究被测轴承的击穿电压随转速、载荷的变化情况，控制被测轴承在不同的转速、不同的载荷下进行工作，得到被测轴承不同的转速、不同的载荷下的击穿电压。

进一步的，为了保证电压施加的可靠性，所述电源通过电刷将电压施加在旋转主轴和被测轴承外圈之间，以实现电源向被测轴承施加电压。

进一步的，所述电源为交流电源，当变化率在设定时间内持续为0时，停止增加电压。

进一步的，所述电源为直流电源，当变化率在设定时间内持续为0时，停止增加电压。