轴电压

由于与电机绕组的泄漏、感应或电容耦合，电动机和发电机中会出现轴电压。它可能发生在由变频驱动器驱动的电机中，通常用于加热、通风、空调和制冷系统。直流电机可能具有来自电枢绕组的泄漏电流，从而为轴提供能量。轴电压引起的电流会导致电机轴承劣化，但可以通过轴上的接地刷、电机框架的接地、轴承支架的绝缘或屏蔽来防止。

电机（或发电机）本身的非对称磁场可以感应出轴电压。轴电压的外部来源包括其他耦合的机器，以及由于橡胶带在驱动皮带轮上摩擦而产生的静电。

每个转子与电机的电气绕组都有一定程度的电容耦合，但有效的串联电容器充当高通滤波器，因此耦合在 50–60 Hz 线路频率下通常较弱。但是，由于绝缘栅双极晶体管 (IGBT) 的千赫兹开关会产生用于控制电机的脉宽调制，因此许多变频驱动器 (VFD) 会在驱动电机的轴上感应出很大的电压。 高频接地电流的存在会导致火花、电弧和电击，并可能损坏轴承。

用于尽量减少此问题的技术包括：绝缘、备用放电路径、法拉第屏蔽、绝缘轴承、陶瓷轴承、接地刷和轴接地环。

静电屏蔽感应电机 (ESIM) 是解决轴电压问题的一种方法，因为绝缘可将电压水平降低到介电击穿以下。这有效地阻止了轴承退化，并提供了一种解决方案来加速由脉冲宽度调制 (PWM) 逆变器引起的凹槽引起的轴承磨损。

通过在 VFD 电动机的非驱动端或驱动端安装接地电刷装置将轴接地，可提供从电机轴到电机外壳的备用低阻抗路径。这种方法引导电流远离轴承。它通过不允许在转子上建立电压来显着降低轴电压并因此降低轴承电流。低维护接地电刷已经过现场测试并证明可以在 1800rpm 下运行长达 10 年，同时保持必要的目标电压，从而在电刷的整个使用寿命期间防止电气轴承损坏。

轴接地环 (SGR) 类似于接地电刷，不同之处在于该电刷使用导电微纤维，从电机轴到地面形成低阻抗路径。

绝缘轴承消除了电流通过轴承接地的路径。 但是，安装绝缘轴承并不能消除轴电压，轴电压仍会找到最低阻抗接地路径。

如果路径恰好通过驱动负载或通过某些其他组件，这可能会导致问题。

通过在 VFD 和电机之间安装具有极低阻抗路径的屏蔽电缆，可以显着改善高频接地。 一种流行的电缆类型是连续波纹铝护套电缆。