導(dǎo)致壓縮機(jī)線圈燒毀的6種原因

發(fā)布時間：2023-06-01

壓縮機(jī)電機(jī)的損壞主要表現(xiàn)為：定子繞組絕緣層破壞（短路）和斷路等。定子繞組損壞后很難及時被發(fā)現(xiàn)，最終可能導(dǎo)致繞組燒毀。繞組燒毀后，掩蓋了一些導(dǎo)致燒毀的現(xiàn)象或直接原因，使得事后分析和原因調(diào)查比較困難。而繞組燒毀的原因不外乎如下六種：
1、異常負(fù)荷和堵轉(zhuǎn)
電機(jī)負(fù)荷包括壓縮氣體所需負(fù)荷以及克服機(jī)械摩擦所需負(fù)荷。壓比過大，或壓差過大，會使壓縮過程更為困難；而潤滑失效引起的摩擦阻力增加，以及極端情況下的電機(jī)堵轉(zhuǎn)，將大大增加電機(jī) 負(fù)荷。潤滑失效，摩擦阻力增大，是負(fù)荷異常的首要原因?；匾合♂対櫥?，潤滑油過熱，潤滑油焦化變質(zhì)，以及缺油等都會破壞正常潤滑，導(dǎo)致潤滑失效。回液稀釋潤滑油，影響摩擦面正常油膜的形成，甚至沖刷掉原有油膜，增加摩擦和磨損。壓縮機(jī)過熱會引起使?jié)櫥透邷刈兿∩踔两够?，影響正常油膜的形成。系統(tǒng)回油不好，壓縮機(jī) 缺油，自然無法維持正常潤滑。曲軸高速旋轉(zhuǎn)，連桿活塞等高速運(yùn)動，沒有油膜保護(hù)的摩擦面會迅速升溫，局部高溫使?jié)櫥脱杆僬舭l(fā)或焦化，使該部位潤滑更加困難，數(shù)秒鐘內(nèi)可引起局部嚴(yán)重磨損。
小功率壓縮機(jī)（如冰箱，家用空調(diào)壓縮機(jī)）由于電機(jī)扭矩小，潤滑失效后常出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)（電機(jī)無法轉(zhuǎn)動）現(xiàn)象，并進(jìn)入“堵轉(zhuǎn)－熱保護(hù)－堵轉(zhuǎn)”死循環(huán)，電機(jī)燒毀只是時間問題。而大功率半封閉壓縮機(jī)電機(jī)扭矩很大，局部磨損不會引起堵轉(zhuǎn)，電機(jī)功率會在一定范圍內(nèi)隨負(fù)荷而增大，從而引起更為嚴(yán)重的磨損，甚至引起咬缸（活塞卡在氣缸內(nèi)），連桿斷裂等嚴(yán)重?fù)p壞。堵轉(zhuǎn)時的電流（堵轉(zhuǎn) 電流）大約是正常運(yùn)行電流的4－8倍。電機(jī)啟動瞬間，電流的峰值可接近或達(dá)到堵轉(zhuǎn)電流。由于電阻放熱量與電流的平方成正比，啟動和堵轉(zhuǎn)時的電流會使繞組迅速升溫。熱保護(hù)可以在堵轉(zhuǎn)時保護(hù)電極，但一般不會有很快的響應(yīng)，不能阻止頻繁啟動等引起的繞組溫度變化。頻繁啟動和異常負(fù)荷，使繞組經(jīng)受高溫考驗，會降低漆包線的絕緣性能。此外，壓縮氣體所需負(fù)荷也會隨壓縮比增大和壓差增大而增大。因此將高溫壓縮機(jī)用于低溫，或?qū)⒌蜏貕嚎s機(jī)用于高溫，都會影響電機(jī)負(fù)荷和散熱，是不合適的，會縮短電極使用壽命。繞組絕緣性能變差后，如果有其它因素（如金屬屑構(gòu)成導(dǎo)電回路，酸性潤滑油等）配合，很容易引起短路而損壞。
2 金屬屑引起的繞組短路
繞組中夾雜的金屬屑是短路和接地絕緣值低的罪魁禍?zhǔn)?。金屬屑的來源包括施工時留下的銅管屑，焊渣，壓縮機(jī)內(nèi)部磨損和零部件損壞（比如閥片破碎）時掉下的金屬屑等。對于全封閉壓縮機(jī)（包括全封閉渦旋壓縮機(jī)），這些金屬屑或碎粒會落在繞組上。對于半封閉壓縮機(jī)，有些顆粒會隨氣體和潤滑油在系統(tǒng)中流動，最后由于磁性聚集在繞組中；而有些金屬屑（比如軸承磨損以及電機(jī)轉(zhuǎn)子與定子磨損（掃膛）時產(chǎn)生的）會直接落在繞組上。繞組中聚集了金屬屑后，發(fā)生短路只是一個時間問題。在雙級壓縮機(jī)中，回氣中帶有潤滑油，已經(jīng)使壓縮過程如履薄冰，如果再有回液，第一級氣缸的閥片很容易被打碎。碎閥片經(jīng)中壓管后可進(jìn)入繞組。因此，雙級壓縮機(jī)比單級壓縮機(jī)更容易出現(xiàn) 金屬屑引起的電機(jī)短路。
3 觸電器問題
按負(fù)載正確選擇接觸器是極其重要的。當(dāng)使用單個接觸器時，接觸器額定電流必須大于電機(jī)銘牌電流額定值（RLA）。同時，接觸器必須能承受電機(jī)堵轉(zhuǎn)電流。如果接觸器下游還有其它負(fù)載，比如電機(jī)風(fēng)扇等，也必須考慮。當(dāng)使用兩個接觸器時，每個接觸器的分繞組堵轉(zhuǎn)額定值必須等于或大于壓縮機(jī)半繞組堵轉(zhuǎn)額定值。規(guī)格小或質(zhì)量低劣的接觸器無法經(jīng)受壓縮機(jī)啟動、堵轉(zhuǎn)及低電壓時的大電流沖擊，容易出現(xiàn)單相或多相觸點抖動，焊接甚至脫落的現(xiàn)象，引起電機(jī)損壞。如果接觸器選型偏小，觸頭不能承受電弧和由于頻繁開停循環(huán)或不穩(wěn)定控制回路電壓產(chǎn)生的高溫，可能焊合或從觸頭架中脫落。焊合的觸頭將產(chǎn)生永久性單相狀態(tài)，使過載保護(hù)器持續(xù)地循環(huán)接通和斷開。因此，當(dāng)電機(jī)燒毀后，檢查接觸器是必不可少的工序。接觸器是導(dǎo)致電機(jī)損壞的一個常常被人遺忘的重要原因。
4 電源缺相和電壓異常電壓不正常和缺相可以輕而易舉地毀掉任何電機(jī)。
電源電壓變化范圍不能超過額定電壓的±10％。三相間的電壓不平衡不能超過5％。大功率電機(jī) 必須獨立供電，以防同線其他大功率設(shè)備啟動和運(yùn)轉(zhuǎn)時造成低電壓。電機(jī)電源線必須能夠承載電機(jī)的額定電流。如果發(fā)生缺相時壓縮機(jī)正在運(yùn)轉(zhuǎn)，它將繼續(xù)運(yùn)行但會有大的負(fù)載電流。電機(jī)繞組會很快過熱，正常情況下壓縮機(jī)會被熱保護(hù)。當(dāng)電機(jī)繞組冷卻至設(shè)定溫度，接觸器會閉合，但壓縮機(jī)啟動不起來，出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)，并進(jìn)入“堵轉(zhuǎn) －熱保護(hù)－堵轉(zhuǎn)”死循環(huán)。電壓不平衡百分?jǐn)?shù)計算方法為：相電壓與三相電壓平均值的最大偏差值與三相電壓平均值比值。例如：標(biāo)稱380V三相電源，在壓縮機(jī)接線端測量的電壓分別為380V、366V、400V。可以計算出三相電壓平均值382V，最大偏差為20V，所以電壓不平衡百分?jǐn)?shù)為5.2％。作為電壓不平衡的結(jié)果，在正常運(yùn)行使負(fù)載電流的不平衡是電壓不平衡百分點數(shù)的4－10倍。前例中，5.2％不平衡電壓可能引起50％的電流不平衡。美國國家電器制造商協(xié)會（NEMA）電動機(jī)和發(fā)電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)出版物指出，由不平衡電壓造成的相繞組溫升百分比大約是電壓不平衡百分點數(shù)平方的兩倍。前例中電壓不平衡點數(shù)為5.2，繞組溫度增加的百分?jǐn)?shù)為54％。結(jié)果是一相繞組過熱而其他兩個繞組溫度正常。
5 冷卻不足
功率較大的壓縮機(jī)一般都是回氣冷卻型的。蒸發(fā)溫度越低，系統(tǒng)質(zhì)量流往往越小。當(dāng)蒸發(fā)溫度很低時（超過制造商的規(guī)定），流量就不足以冷卻電機(jī)，電機(jī)就會在較高溫度下運(yùn)轉(zhuǎn)?？諝饫鋮s型壓縮機(jī)（一般不超過10HP）對回氣的依賴性小，但對壓縮機(jī)環(huán)境溫度和冷卻風(fēng)量有明確要求。制冷劑大量泄漏也會造成系統(tǒng)質(zhì)量流減小，電機(jī)的冷卻也會受到影響。一些無人看管的制冷設(shè) 備，往往要等到制冷效果很差時才會發(fā)現(xiàn)制冷劑大量泄漏了電機(jī)過熱后會出現(xiàn)頻繁保護(hù)，有些用戶不深入檢查原因，甚至將熱保護(hù)器短路，過不了多久，電機(jī)就會燒掉。壓縮機(jī)都有安全運(yùn)行工況范圍，安全工況主要的考慮因素就是壓縮機(jī)和電機(jī)的負(fù)荷與冷卻。
6 用壓縮機(jī)抽真空
制冷行業(yè)中還有一些現(xiàn)場施工人員保留了過去的習(xí)慣—用壓縮機(jī)抽真空，空氣扮演著絕緣介質(zhì) 的角色，密閉容器內(nèi)抽真空后，里面的電極之間的放電現(xiàn)象就很容易發(fā)生。隨著壓縮機(jī)殼體內(nèi)的真空度的加深，殼內(nèi)裸露的接線柱之間或絕緣層有微小破損的繞組之間失去了絕緣介質(zhì)，一旦通電，電機(jī)可能在瞬間內(nèi)短路燒毀。如果殼體漏電，還可能造成人員觸電。因此，禁止用壓縮機(jī)抽真空，并且在系統(tǒng)和壓縮機(jī)處于真空狀態(tài)時（抽完真空還沒有加制冷劑），嚴(yán)禁給壓縮機(jī)通電。上述不利因素還會相互引發(fā)：異常負(fù)荷和堵轉(zhuǎn)時的大電流可能導(dǎo)致接觸器焊合；單個觸點拉弧甚至焊合會引起相不平衡或單相；相不平衡會引起散熱問題；散熱不足會引起磨損；磨損會產(chǎn)生金屬屑。因此，正確安裝使用壓縮機(jī)，以及合理的日常維護(hù)，可以防止不利因素的出現(xiàn)，是避免壓縮機(jī)電機(jī)損壞的根本方法。
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