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導(dǎo)致壓縮機線圈燒毀的6種原因
發(fā)布時間:2023-06-01
壓縮機電機的損壞主要表現(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
、異常負荷和堵轉(zhuǎn)
電機負荷包括壓縮氣體所需負荷以及克服機械摩擦所需負荷。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堵轉(zhuǎn),將大大增加電機 負荷。潤滑失效,摩擦阻力增大,是負荷異常的首要原因?;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?;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 缺油,自然無法維持正常潤滑。曲軸高速旋轉(zhuǎn),連桿活塞等高速運動,沒有油膜保護的摩擦面會迅 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)可引起局部嚴重磨 損。
小功率壓縮機(如冰箱,家用空調(diào)壓縮機)由于電機扭矩小,潤滑失效后常出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)(電機無 法轉(zhuǎn)動)現(xiàn)象,并進入“堵轉(zhuǎn)-熱保護-堵轉(zhuǎn)”死循環(huán),電機燒毀只是時間問題。而大功率半封閉 壓縮機電機扭矩很大,局部磨損不會引起堵轉(zhuǎn),電機功率會在一定范圍內(nèi)隨負荷而增大,從而引起更為嚴重的磨損,甚至引起咬缸(活塞卡在氣缸內(nèi)),連桿斷裂等嚴重損壞。堵轉(zhuǎn)時的電流(堵轉(zhuǎn) 電流)大約是正常運行電流的4-8倍。電機啟動瞬間,電流的峰值可接近或達到堵轉(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。熱保護可以在堵轉(zhuǎn)時保護電極,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。因此將高溫壓縮機用于低溫,或?qū)⒌蜏貕嚎s機用于高溫,都會影響電機負荷和散熱,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首。金屬屑的來源包括施工時留下的銅管屑,焊渣,壓縮機內(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(包括全封閉渦旋壓縮機),這些金屬屑或碎粒會落在繞組上。對于半封閉壓縮機,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)中壓管后可進入繞組。因此,雙級壓縮機比單級壓縮機更容易出現(xiàn) 金屬屑引起的電機短路。
3
觸電器問題
按負載正確選擇接觸器是極其重要的。當使用單個接觸器時,接觸器額定電流必須大于電機銘 牌電流額定值(RLA)。同時,接觸器必須能承受電機堵轉(zhuǎn)電流。如果接觸器下游還有其它負載, 比如電機風(fēng)扇等,也必須考慮。當使用兩個接觸器時,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),使過載保護器持續(xù)地循環(huán)接 通和斷開。因此,當電機燒毀后,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。
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 必須獨立供電,以防同線其他大功率設(shè)備啟動和運轉(zhuǎn)時造成低電壓。電機電源線必須能夠承載電機的額定電流。如果發(fā)生缺相時壓縮機正在運轉(zhuǎn),它將繼續(xù)運行但 會有大的負載電流。電機繞組會很快過熱,正常情況下壓縮機會被熱保護。當電機繞組冷卻至設(shè)定溫度,接觸器會閉合,但壓縮機啟動不起來,出現(xiàn)堵轉(zhuǎn),并進入“堵轉(zhuǎn) -熱保護-堵轉(zhuǎn)”死循環(huán)。電壓不平衡百分數(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:標稱380V三相電源,在壓縮機接線端測量的電壓分別為380V、366V、400V??梢杂?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數(shù)為5.2%。作為電壓不平衡的 結(jié)果,在正常運行使負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)電動機和發(fā)電機標準出版物指出,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 增加的百分數(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,電機就會在較高溫度下運轉(zhuǎn)??諝饫鋮s型壓縮機(一般不超過10HP)對回氣的依賴性小,但對壓縮機環(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 電機過熱后會出現(xiàn)頻繁保護,有些用戶不深入檢查原因,甚至將熱保護器短路,過不了多久, 電機就會燒掉。壓縮機都有安全運行工況范圍,安全工況主要的考慮因素就是壓縮機和電機的負荷 與冷卻。
6
用壓縮機抽真空
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,禁止用壓縮機抽真空,并且在系統(tǒng)和壓縮機處于真空狀態(tài)時(抽完真空還沒有加制冷 劑),嚴禁給壓縮機通電。上述不利因素還會相互引發(fā):異常負荷和堵轉(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,以及合理的日常維護,可以防止不利因素的出現(xiàn),是避免壓縮機電機損壞的根本方法。
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