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導(dǎo)致壓縮機(jī)線圈燒毀的6種原因
發(fā)布時(shí)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(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。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(guò)大,或壓差過(guò)大,會(huì)使壓 縮過(guò)程更為困難;而潤(rùn)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(rùn)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(rùn)滑油,潤(rùn)滑油過(guò)熱,潤(rùn)滑油焦化變質(zhì),以及缺油等都會(huì)破壞正常潤(rùn)滑,導(dǎo)致潤(rùn)滑失 效?;匾合♂対?rùn)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(guò)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(wú)法維持正常潤(rùn)滑。曲軸高速旋轉(zhuǎn),連桿活塞等高速運(yùn)動(dòng),沒(méi)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(rùn)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(rùn)滑失效后常出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)(電機(jī)無(wú) 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(wèn)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(rùn)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?lái)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(rùn)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(wèn)題。在雙級(jí)壓縮機(jī)中,回氣中帶有潤(rùn)滑油,已經(jīng)使壓縮過(guò)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。
3
觸電器問(wèn)題
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(wú)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(guò)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。
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(guò)額定電壓的±10%。三相間的電壓不平衡不能超過(guò)5%。大功率電機(jī) 必須獨(dú)立供電,以防同線其他大功率設(shè)備啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)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(shí)壓縮機(jī)正在運(yùn)轉(zhuǎn),它將繼續(xù)運(yùn)行但 會(huì)有大的負(fù)載電流。電機(jī)繞組會(huì)很快過(guò)熱,正常情況下壓縮機(jī)會(huì)被熱保護(hù)。當(dāng)電機(jī)繞組冷卻至設(shè)定溫度,接觸器會(huì)閉合,但壓縮機(jī)啟動(dòng)不起來(lái),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(jì)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(cè)量的電壓分別為380V、366V、400V??梢杂?jì) 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(diǎn)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(guó)國(guó)家電器制造商協(xié)會(huì)(NEMA)電動(dòng)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(diǎn)數(shù)平方的兩倍。前例中電壓不平衡點(diǎn)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(guò)熱而其他兩個(gè)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(shí)(超過(guò)制造商的規(guī)定),流量就不足以冷卻電機(jī),電機(jī)就會(huì)在較高溫度下運(yùn)轉(zhuǎn)??諝饫鋮s型壓縮機(jī)(一般不超過(guò)10HP)對(duì)回氣的依賴性小,但對(duì)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(huì)造成系統(tǒng)質(zhì)量流減小,電機(jī)的冷卻也會(huì)受到影響。一些無(wú)人看管的制冷設(shè) 備,往往要等到制冷效果很差時(shí)才會(huì)發(fā)現(xiàn)制冷劑大量泄漏了 電機(jī)過(guò)熱后會(huì)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(guò)不了多久, 電機(jī)就會(huì)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(chǎng)施工人員保留了過(guò)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(shí)(抽完真空還沒(méi)有加制冷 劑),嚴(yán)禁給壓縮機(jī)通電。上述不利因素還會(huì)相互引發(fā):異常負(fù)荷和堵轉(zhuǎn)時(shí)的大電流可能導(dǎo)致接觸器焊合;單個(gè)觸點(diǎn)拉弧 甚至焊合會(huì)引起相不平衡或單相;相不平衡會(huì)引起散熱問(wèn)題;散熱不足會(huì)引起磨損;磨損會(huì)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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