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压缩机常见故障分析——电机烧毁

发布日期:2017-06-26 作者: 点击:

电动机压缩机(以下简称压缩机)的故障可分为电机故障和机械故障(包括曲轴,连杆,活塞,阀片,缸盖垫等)。机械故障往往使电机超负荷运转甚至堵转,是电机损坏的主要原因之一。

电机的损坏主要表现为定子绕组绝缘层破坏(短路)和断路等。定子绕组损坏后很难及时被发现,最终可能导致绕组烧毁。绕组烧毁后,掩盖了一些导致烧毁的现象或直接原因,使得事后分析和原因调查比较困难。

然而,电机的运转离不开正常的电源输入,合理的电机负荷,良好的散热和绕组漆包线绝缘层的保护。从这几方面入手,不难发现绕组烧毁的原因不外乎如下六种:(1)异常负荷和堵转;(2)金属屑引起的绕组短路;(3)接触器问题;(4)电源缺相和电压异常;(5)冷却不足;(6)用压缩机抽真空。实际上,多种因素共同促成的电机损坏更为常见。

1.异常负荷和堵转

电机负荷包括压缩气体所需负荷以及克服机械摩擦所需负荷。压比过大,或压差过大,会使压缩过程更为困难;而润滑失效引起的摩擦阻力增加,以及极端情况下的电机堵转,将大大增加电机负荷。

润滑失效,摩擦阻力增大,是负荷异常的首要原因。回液稀释润滑油,润滑油过热,润滑油焦化变质,以及缺油等都会破坏正常润滑,导致润滑失效。回液稀释润滑油,影响摩擦面正常油膜的形成,甚至冲刷掉原有油膜,增加摩擦和磨损。压缩机过热会引起使润滑油高温变稀甚至焦化,影响正常油膜的形成。系统回油不好,压缩机缺油,自然无法维持正常润滑。曲轴高速旋转,连杆活塞等高速运动,没有油膜保护的摩擦面会迅速升温,局部高温使润滑油迅速蒸发或焦化,使该部位润滑更加困难,数秒钟内可引起局部严重磨损。润滑失效,局部磨损,使曲轴转动需要更大力矩。小功率压缩机(如冰箱,家用空调压缩机)由于电机扭矩小,润滑失效后常出现堵转(电机无法转动)现象,并进入“堵转-热保护-堵转”死循环,电机烧毁只是时间问题。而大功率半封闭压缩机电机扭矩很大,局部磨损不会引起堵转,电机功率会在一定范围内随负荷而增大,从而引起更为严重的磨损,甚至引起咬缸(活塞卡在气缸内),连杆断裂等严重损坏。

堵转时的电流(堵转电流)大约是正常运行电流的4-8倍。电机启动瞬间,电流的峰值可接近或达到堵转电流。由于电阻放热量与电流的平方成正比,启动和堵转时的电流会使绕组迅速升温。热保护可以在堵转时保护电极,但一般不会有很快的响应,不能阻止频繁启动等引起的绕组温度变化。频繁启动和异常负荷,使绕组经受高温考验,会降低漆包线的绝缘性能。

此外,压缩气体所需负荷也会随压缩比增大和压差增大而增大。因此将高温压缩机用于低温,或将低温压缩机用于高温,都会影响电机负荷和散热,是不合适的,会缩短电极使用寿命。

绕组绝缘性能变差后,如果有其它因素(如金属屑构成导电回路,酸性润滑油等)配合,很容易引起短路而损坏。

电机烧毁后,掩盖了绕组损坏的现象,给故障分析造成了一定的困难。然而引起压缩机电机损坏的根本原因并不会消失。润滑不良或失效时引起的异常负荷甚至堵转,散热不足,都会缩短绕组的寿命;绕组中夹杂了金属屑更是为短路提供了变利;接触器焊合将使压缩机的保护无法执行;电机赖以运转的电源出现异常,将从根本上毁掉任何电机;用压缩机抽真空,可能引起内接线柱放电。

不幸的是,上述不利因素还会相互引发:异常负荷和堵转时的大电流可能导致接触器焊合;单个触点拉弧甚至焊合会引起相不平衡或单相;相不平衡会引起散热问题;散热不足会引起磨损;磨损会产生金属屑…

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