制冷壓縮機(jī)繞組燒毀的主要原因
電機(jī)線圈的損壞主要表現(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(shí)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。
從這幾方面入手,不難發(fā)現(xiàn)繞組燒毀的原因不外乎如下六種:
(1)異常負(fù)荷和堵轉(zhuǎn);
(2)金屬屑引起的繞組短路;
(3)接觸器問題;
(4)電源缺相和電壓異常;
(5)冷卻不足;
(6)用壓縮機(jī)抽真空。
實(shí)際上,多種因素共同促成的電機(jī)損壞更為常見。
制冷壓縮機(jī)繞組燒毀的主要原因
因素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(huì)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。
回液稀釋潤滑油,潤滑油過熱,潤滑油焦化變質(zhì),以及缺油等都會(huì)破壞正常潤滑,導(dǎo)致潤滑失效?;匾合♂対櫥?,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(huì)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(dòng),沒有油膜保護(hù)的摩擦面會(huì)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(dòng))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(shí)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(huì)引起堵轉(zhuǎn),電機(jī)功率會(huì)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(shí)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(dòng)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(dòng)和堵轉(zhuǎn)時(shí)的電流會(huì)使繞組迅速升溫。熱保護(hù)可以在堵轉(zhuǎn)時(shí)保護(hù)電極,但一般不會(huì)有很快的響應(yīng),不能阻止頻繁啟動(dòng)等引起的繞組溫度變化。頻繁啟動(dòng)和異常負(fù)荷,使繞組經(jīng)受高溫考驗(yàn),會(huì)降低漆包線的絕緣性能。此外,壓縮氣體所需負(fù)荷也會(huì)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(huì)影響電機(jī)負(fù)荷和散熱,是不合適的,會(huì)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。
因素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(shí)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(shí)掉下的金屬屑等。
對(duì)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(huì)落在繞組上。
對(duì)于半封閉壓縮機(jī),有些顆粒會(huì)隨氣體和潤滑油在系統(tǒng)中流動(dòng),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(shí)產(chǎn)生的)會(huì)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(gè)時(shí)間問題。
在雙級(jí)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(jí)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(jí)壓縮機(jī)比單級(jí)壓縮機(jī)更容易出現(xiàn)金屬屑引起的電機(jī)短路。
因素3:金屬屑引起的繞組短路
按負(fù)載正確選擇接觸器是極其重要的。當(dāng)使用單個(gè)接觸器時(shí),接觸器額定電流必須大于電機(jī)銘牌電流額定值(RLA)。同時(shí),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(gè)接觸器時(shí),每個(gè)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(dòng)、堵轉(zhuǎn)及低電壓時(shí)的大電流沖擊,容易出現(xiàn)單相或多相觸點(diǎn)抖動(dòng),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(gè)常常被人遺忘的重要原因。