[发明专利]一种模拟工业变频电机绝缘轴承轴电流损伤的试验平台

说明书

本发明公开了一种模拟工业变频电机绝缘轴承轴电流损伤的试验平台，包括试验工作台、驱动单元装置、负载装置、轴承座、转速力矩传感器、旋转主轴、试验轴承和轴电流测控装置，通过驱动单元装置驱动旋转主轴进行旋转，同时负载装置为旋转主轴提供载荷，使得套接在旋转主轴上的试验轴承模拟出电机实际运行过程中电机轴承的状态，对碳刷及试验轴承的外圈施加一定的交流电压以模拟出电机在实际运行过程中出现的轴电压，当电压幅值超过试验轴承的绝缘层的阀值时，试验轴承的绝缘层就会被击穿，即可模拟出电机在运行过程中电机轴承产生的轴电流，试验工作台的多条T型槽，可便于驱动单元装置、转速力矩传感器、负载装置、轴承座和碳刷的灵活安装。

技术领域

本发明涉及电机的领域，特别涉及一种模拟工业变频电机绝缘轴承轴电流损伤的试验平台。

背景技术

如今在高性能电机领域中，绝缘轴承是高性能电机长期安全、平稳运行的关键部件之一。电机轴承在电机运行过程中不仅要承受高温、负载带来的径向压力还有变频器产生的轴电流，其中轴电流会劣化轴承的润滑膜，并在轴承内、外圈滚道与轴承滚动体之间产生电火花放电，点蚀轴承内、外圈滚道和滚动体表面，随着电机运行时间增加轴承内外圈滚道的点蚀会最终演变成滚道波纹，进而影响电机平稳、安全地运行。目前国内对电机绝缘轴承的轴电流研究较为欠缺，现有模拟轴电流试验平台难以满足在便捷拆装设备，并灵活增添试验设备，且已有的试验平台往往仅能试验单个型号的轴承，以及目前已有的模拟轴电流加载装置模拟的轴电流为直流且低压，并且其在漏电保护方面较为欠缺。

发明内容

本发明目的在于提供一种模拟工业变频电机绝缘轴承轴电流损伤的试验平台，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：

本发明提供一种模拟工业变频电机绝缘轴承轴电流损伤的试验平台，其包括：试验工作台、驱动单元装置、负载装置、轴承座、转速力矩传感器、旋转主轴、试验轴承和轴电流测控装置，在所述试验工作台的顶面设置有平行设置多条T型槽；驱动单元装置通过第一安装基座可拆卸地固定于所述T型槽上；负载装置通过第二安装基座可拆卸地固定于所述T型槽上；轴承座通过第三安装基座可拆卸地固定于所述T型槽上；转速力矩传感器通过第四安装基座可拆卸地固定于所述T型槽上；旋转主轴呈左右延伸设置，所述驱动单元装置、转速力矩传感器、旋转主轴和负载装置呈左右依次设置，所述驱动单元装置通过转速力矩传感器与旋转主轴的一端可拆卸地传动连接，所述负载装置与所述旋转主轴另一端可拆卸地传动连接；试验轴承包括外圈和内圈，所述外圈固定安装于轴承座上，所述内圈套设于旋转主轴上；碳刷通过第五安装基座可拆卸地固定于所述T型槽上，所述碳刷与所述旋转主轴的外周壁电接触；轴电流测控装置包括变频交流电源、功率计，所述碳刷、变功率计、变频交流电源、外圈通过导线依次串联连接。

本发明的有益效果是：通过驱动单元装置驱动旋转主轴进行旋转，同时负载装置为旋转主轴提供载荷，使得套接在旋转主轴上的试验轴承模拟出电机实际运行过程中电机轴承的状态，以及通过调节驱动单元装置的驱动力、负载装置的负载量、变频交流电源的频率、电压可以模拟出不同电机在不同工况下运行过程中轴承受轴电流损伤的影响，在试验轴承模拟运行状态下，对碳刷及试验轴承的外圈施加一定的交流电压以模拟出电机在实际运行过程中出现的轴电压，当施加的电压幅值超过试验轴承的绝缘层的阀值时，试验轴承的绝缘层就会被击穿，此时试验轴承的内圈和外圈形成回路，即可模拟出电机在运行过程中电机轴承产生的轴电流，以便进一步展开研究轴电流对轴承的损伤；并且，试验工作台上的多条T型槽，可便于驱动单元装置、转速力矩传感器、负载装置、轴承座和碳刷的灵活安装，可靠根据不同的旋转主轴快速地调节各个装置之间的间距，提高实验的效率，此外，转速转矩传感器用于检测实验装置的转速转矩，有利于获取相关实验数据。

作为上述技术方案的进一步改进，所述旋转主轴为阶梯轴结构，所述旋转主轴的外周壁设置有多个环形的阶梯台阶，所述内圈套设于阶梯台阶上。

本本方案中的旋转主轴为阶梯轴结构，其中多个环形的阶梯台阶可适配不同尺寸大小的试验轴承的内圈。