制冷壓縮機繞組燒毀的主要原因

電機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被發(fā)現(xiàn)，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）異常負荷和堵轉(zhuǎn)；

　　（2）金屬屑引起的繞組短路；

　?。?/font>3）接觸器問題；

　?。?/font>4）電源缺相和電壓異常；

　?。?/font>5）冷卻不足；

　?。?/font>6）用壓縮機抽真空。

實際上，多種因素共同促成的電機損壞更為常見。

   因素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。

　　回液稀釋潤滑油，潤滑油過熱，潤滑油焦化變質(zhì)，以及缺油等都會破壞正常潤滑，導(dǎo)致潤滑失效?；匾合♂対櫥停绊懩Σ撩嬲Ｓ湍さ男纬?，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。

　　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，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，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。

　　因素3：金屬屑引起的繞組短路

　　按負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(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(dāng)電機燒毀后，檢查接觸器是*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。

　　因素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(dāng)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?？梢杂嬎愠鋈嚯妷浩骄?82V，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。

　　因素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(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，電機就會在較高溫度下運轉(zhuǎn)。空氣冷卻型壓縮機（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。

　　因素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。