壓縮機(jī)電機(jī)燒毀故障介紹
壓縮機(jī)電機(jī)燒毀故障介紹
電動(dòng)機(jī)壓縮機(jī)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)壓縮機(jī)）的故障可分為電機(jī)故障和機(jī)械故障(包括曲軸，連桿，活塞，閥片，缸蓋墊等)。機(jī)械故障往往使電機(jī)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)甚至堵轉(zhuǎn)，是電機(jī)損壞的主要原因之一。
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。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。
電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)離不開(kāi)正常的電源輸入，合理的電機(jī)負(fù)荷，良好的散熱和繞組漆包線(xiàn)絕緣層的保護(hù)。
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(wèn)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(jiàn)。
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，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。潤(rùn)滑失效，局部磨損，使曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)需要更大力矩。
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。回液稀釋潤(rùn)滑油，影響摩擦面正常油膜的形成，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?br />系統(tǒng)回油不好，壓縮機(jī)缺油，無(wú)法維持正常潤(rùn)滑。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，數(shù)秒鐘內(nèi)可引起局部嚴(yán)重磨損。
小功率壓縮機(jī)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。
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。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)電機(jī)，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(xiàn)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)縮短電機(jī)使用壽命。
2.金屬屑引起的短路
繞組中夾雜的金屬屑是短路和接地絕緣值低的罪魁禍?zhǔn)住?br />壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的正常振動(dòng)，以及每次啟動(dòng)時(shí)繞組受電磁力作用而扭動(dòng)，都會(huì)促使夾雜于繞組間的金屬屑與繞組漆包線(xiàn)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和摩擦，棱角銳利的金屬屑會(huì)劃傷漆包線(xiàn)絕緣層，引起短路。
金屬屑的來(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)，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。
出問(wèn)題的壓縮機(jī)在開(kāi)機(jī)分析時(shí)聞道的常常是潤(rùn)滑油的焦糊味。金屬面嚴(yán)重磨損時(shí)溫度是很高的，而潤(rùn)滑油在175ºC以上時(shí)開(kāi)始焦化。系統(tǒng)中如果有較多水分（真空抽得不理想，潤(rùn)滑油和制冷劑含水量大，負(fù)壓回氣管破裂后空氣進(jìn)入等），潤(rùn)滑油就可能出現(xiàn)酸性。酸性潤(rùn)滑油會(huì)腐蝕銅管和繞組絕緣層，一方面，它會(huì)引起鍍銅現(xiàn)象；另一方面，這種含有銅原子的酸性潤(rùn)滑油的絕緣性能很差，為繞組短路提供了條件。
3.接觸器問(wèn)題
接觸器是電機(jī)控制回路中重要部件之一，選型不合理可以毀壞的壓縮機(jī)。
接觸器必須能滿(mǎn)足苛刻的條件，如快速循環(huán)，持續(xù)超載和低電壓。它們必須有足夠大的面積以散發(fā)負(fù)載電流所產(chǎn)生的熱量，觸點(diǎn)材料的選擇必須在啟動(dòng)或堵轉(zhuǎn)等大電流情況下能防止焊合。
為了安全可靠，壓縮機(jī)接觸器要同時(shí)斷開(kāi)三相電路。
接觸器的額定電流不能低于壓縮機(jī)銘牌上的額定電流。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)和低電壓時(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。
觸點(diǎn)抖動(dòng)的接觸器頻繁地啟停電機(jī)。電機(jī)頻繁啟動(dòng)，巨大的啟動(dòng)電流和發(fā)熱,會(huì)加劇繞組絕緣層的老化。每次啟動(dòng)時(shí)，磁性力矩使電機(jī)繞組有微小的移動(dòng)和相互摩擦。如果有其它因素配合（如金屬屑，絕緣性差的潤(rùn)滑油等），很容易引起繞組間短路。熱保護(hù)系統(tǒng)并未設(shè)計(jì)成能防止這種毀壞。此外，抖動(dòng)的接觸器線(xiàn)圈容易失效。如果有接觸線(xiàn)圈損壞，容易出現(xiàn)單相狀態(tài)。
如果接觸器選型偏小，觸頭不能承受電弧和由于頻繁開(kāi)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*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(kāi)。
要特別強(qiáng)調(diào)的是，接觸器觸點(diǎn)焊合后，依賴(lài)接觸器斷開(kāi)壓縮機(jī)電源回路的所有控制（比如高低壓控制，油壓控制，融霜控制等）將全部失效，壓縮機(jī)處于無(wú)保護(hù)狀態(tài)。
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％。
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zui大偏差值與三相電壓平均值比值.例如，標(biāo)稱(chēng)380V三相電源，在壓縮機(jī)接線(xiàn)端測(cè)量的電壓分別為380V、366V、400V.可以計(jì)算出三相電壓平均值382V,zui大偏差為20V,所以電壓不平衡百分?jǐn)?shù)為5.2％。
電壓不平衡引起的電流不平衡是電壓不平衡百分點(diǎn)數(shù)的4~10倍，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。
5.冷卻不足
功率較大的壓縮機(jī)一般都是回氣冷卻型的，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。
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)。
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。
6.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。因此，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(xiàn)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。
總結(jié)
電機(jī)燒毀后，掩蓋了繞組損壞的現(xiàn)象，給故障分析造成了一定的困難。
潤(rùn)滑不良或失效時(shí)引起的異常負(fù)荷甚至堵轉(zhuǎn)，散熱不足，都會(huì)縮短繞組的壽命；
繞組中夾雜了金屬屑更是為短路提供了變利；
接觸器焊合將使壓縮機(jī)的保護(hù)無(wú)法執(zhí)行；
電機(jī)賴(lài)以運(yùn)轉(zhuǎn)的電源出現(xiàn)異常，將從根本上毀掉任何電機(jī)；
用壓縮機(jī)抽真空，可能引起內(nèi)接線(xiàn)柱放電。
不幸的是，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......
