风电绝缘轴承

从风场的实际生产情况看，目前发电机轴承的故障率非常高，而轴承失效的表现主要有2种形式：一种是电腐蚀导致轴承失效；另一种是保持架碎裂导致的轴承失效。

一． 电腐蚀

电腐蚀的产生原因：

轴电流问题自电机发展以来就一直被行业所关注。因为它与轴承的实际寿命息息相关。其主要是由电机内部磁通不平衡引起的，不平衡的漏磁通主要是由产品机械零部件的设计公差和装配过程引起，会在定子机壳、驱动端轴承、轴以及非驱动端轴承这个回路内感应电压及电流。随着电机尺寸的增大，磁路内的漏磁通会增大，感应电压（可以通过油和转子轴两端的电压大小进行评判，通常轴电压的规定值小于0.5V）也会随之升高。

轴承电腐蚀失效过种程电机正常运转情况下，轴承内、外圈滚道 与滚动体间存在的润滑油膜会起到绝缘作用。对于较低的轴电压，这层润滑油膜仍能发挥绝缘性能，不会产生轴电流。但当轴电压积累到相关数值并大于轴承油脂的击穿电压时，它们就会在轴承中产生电弧，沿着与电机轴承之间阻抗较小的路径放电。特别是在轴承内部滚道与滚动体形成金属性接触瞬间，轴电流可达上百安培，导致轴承滚道产生小的麻点（凹坑）。当发生此情况进，由于湿度足够高轴承钢会熔化，轴承润滑脂也会被烧毁。由于极为频繁的放电，不久整个轴承滚道布满无数凹坑会造成过多振动和噪音。而当润滑油中掺入熔化的金属微粒后，油膜阻值降低又会加速这个过程，轴电流的电解作用使润滑油炭化。这两个过程都会造成油润滑性能变差，使轴承温度升高，造成轴承电腐蚀失效。

预防电腐蚀的措施：

一个比较经济的解决方案就是在电机设计阶段就使用绝缘轴承。这将大大降低设备的维护费用，并能提高机器的利用率，这些都意味着会为客户带来巨大价值。绝缘轴承分为：内圈绝缘轴承、外圈绝缘轴承和陶瓷滚动体轴承。内/外圈绝缘轴承相对陶瓷滚动体轴承，具有更佳的性价比，得到更广泛的应用。

绝缘轴承是在其工作面等离子喷涂绝缘层来实现绝缘，其绝缘性能根据绝缘涂层的厚度来分等级的，常见的有100um（对应1000VDC）和200mu（对应3000VDC）建议选择200mu（对应击穿电压3000VDC）的绝缘轴承。

二． 保持架故障

从风场的实际情况看，发电机轴承保持架是大部分轴承失效的根源，特别是冲压钢保持。因此在轴承选型问题上建议选择黄铜保持架的轴承：

由于轴承承受交变/冲击载荷，对轴承的保持架的性能提出了更高的要求。机加工黄铜保持架比冲压钢保持架，由于其材料特性，能较好地适应交变/冲击载荷。 很多轴承的失效，都是首先由于保持架碎裂而导致的。建议选择黄铜保持架的轴承。

关于绝缘轴承常见问题解答

1. 问：内圈绝缘轴承和外圈绝缘轴承，可以互换使用吗？

答：绝缘轴承主要是截断轴电流，所以在设计时，对于外圈绝缘轴承，轴承座的凸肩或隔套的直径，不可小于轴承规定的挡肩尺寸Damin，使的爬电距离过小；对于内圈绝缘轴承，轴肩或隔套的直径，不能大于挡肩尺寸，主要是保证爬电距离，在符合爬电距离的情况下可以互换。

2. 问：会不会因为外圈的微动而破坏绝缘轴承的绝缘涂层？

答：绝缘涂层是采用等离子喷涂在打磨粗糙的轴承表面，喷涂完成后，涂层还经过一道密封工艺。在实际使用过程中，外圈微动不会导致绝缘层的脱落。但运输过程或安装过程的强力冲击可能会导致绝缘层的破损或脱落。