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压缩机电机烧毁故障案例
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发表于:2008-04-26 20:43:55
楼主
电机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现象或直接原因,使事后分析和原因调查比较困难。
,电机运转离不开正常电源输入,合理电机负荷,良好散热和绕组漆包线绝缘层保护。从这几方面入手,不难发现绕组烧毁原因不外乎如下六种: (1)异常负荷和堵转;(2)金属屑引起绕组短路; (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;而润滑失效引起摩擦阻力增加,以及极端情况下电机堵转,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形成,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焦化,影响正常油膜形成。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)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,电机功率会一定范围内随负荷而增大,引起更为严重磨损,引起咬缸(活塞卡气缸内),连杆断裂等严重损坏。
堵转时电流(堵转电流)大约是正常运行电流4-8倍。电机启动瞬间,电流峰值可接近或达到堵转电流。电阻放热量与电流平方成正比,启动和堵转时电流会使绕组迅速升温。热保护可以堵转时保护电极,但一般不会有很快响应,不能阻止频繁启动等引起绕组温度变化。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。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,会缩短电极使用寿命。
绕组绝缘性能变差后,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。
2.金属屑引起短路
绕组中夹杂金属屑是短路和接绝缘值低罪魁祸首。压缩机运转时正常振动,以及每次启动时绕组受电磁力作用而扭动,都会促使夹杂于绕组间金属屑与绕组漆包线之间相对运动和摩擦。棱角锐利金属屑会划伤漆包线绝缘层,引起短路。
金属屑来源包括施工时留下铜管屑,焊渣,压缩机内部磨损和零部件损坏(比如阀片破碎)时掉下金属屑等。全封闭压缩机(包括全封闭涡旋压缩机),这些金属屑或碎粒会落绕组上。半封闭压缩机,有些颗粒会随气体和润滑油系统中流动,最后磁性聚集绕组中;而有些金属屑(比如轴承磨损以及电机转子与定子磨损(扫膛)时产生)会直接落绕组上。绕组中聚集了金属屑后,发生短路一个时间问题。
需要特别提请注意是双级压缩机。双级压缩机中,回气以及正常回油直接进入第一级(低压级)气缸,压缩后经中压管进入电机腔冷却绕组,然后和普通单级压缩机一样,进入第二级(高压级气缸)。回气中带有润滑油,已经使压缩过程如履薄冰,再有回液,第一级气缸阀片很容易被打碎。碎阀片经中压管后可进入绕组。,双级压缩机比单级压缩机更容易出现金属屑引起电机短路。
不幸事情往往凑到一块,出问题压缩机开机分析时闻道常常是润滑油焦糊味。金属面严重磨损时温度是很高,而润滑油175ºC以上时开始焦化。系统中有较多水分(真空抽不理想,润滑油和制冷剂含水量大,负压回气管破裂后空气进入等),润滑油就可能出现酸性。酸性润滑油会腐蚀铜管和绕组绝缘层,,它会引起镀铜现象;另,这种含有铜原子酸性润滑油绝缘性能很差,为绕组短路提供了条件。
3.接触器问题
接触器是电机控制回路中重要部件之一,选型不合理可以毁坏最好压缩机。按负载正确选择接触器是极其重要。
接触器必须能满足苛刻条件,如快速循环,持续超载和低电压。它们必须有足够大面积以散发负载电流所产生热量,触点材料选择必须启动或堵转等大电流情况下能防止焊合。
安全可靠,压缩机接触器要同时断开三相电路。接触器额定电流不能低于压缩机铭牌上额定电流。规格小或质量低劣接触器无法经受压缩机启动,堵转和低电压时大电流冲击,容易出现单相或多相触点抖动, 焊接脱落现象,引起电机损坏。
触点抖动接触器频繁启停电机。电机频繁启动,巨大启动电流和发热,会加剧绕组绝缘层老化。每次启动时,磁性力矩使电机绕组有微小移动和相互摩擦。有其它因素配合(如金属屑,绝缘性差润滑油等),很容易引起绕组间短路。热保护系统并未设计成能防止这种毁坏。此外,抖动接触器线圈容易失效。有接触线圈损坏,容易出现单相状态。
接触器选型偏小,触头不能承受电弧和频繁开停循环或不稳定控制回路电压产生高温,可能焊合或从触头架中脱落。焊合触头将产生永久性单相状态,使过载保护器持续循环接通和断开。
需要特别强调是,接触器触点焊合后,依赖接触器断开压缩机电源回路所有控制(比如高低压控制,油压控制,融霜控制等)将全部失效,压缩机处于无保护状态。
,当电机烧毁后,检查接触器是必不可少工序。接触器是导致电机损坏一个常常被人遗忘重要原因。
4.电源缺相和电压异常
电压不正常和缺相可以轻而易举毁掉任何电机。电源电压变化范围不能超过额定电压±10%。三相间电压不平衡不能超过5%。大功率电机必须独立供电,同线其他大功率设备启动和运转时造成低电压。电机电源线必须能够承载电机额定电流。
发生缺相时压缩机正运转,它将继续运行但会有大负载电流。电机绕组会很快过热,正常情况下压缩机会被热保护。当电机绕组冷却至设定温度,接触器会闭合,但压缩机启动不起来,出现堵转,并进入“堵转-热保护-堵转”死循环。
现代电机绕组差别非常小,电源三相平衡时相电流差别可以忽略。理想状态下,相电压始终相等,任一相上接一个保护器就可止过电流造成损坏。实际上很难保证相电压平衡。
电压不平衡百分数计算方法为,相电压与三相电压平均值最大偏差值与三相电压平均值比值. 例如,标称380V三相电源,压缩机接线端测量电压分别为380V,366V,400V. 可以计算出三相电压平均值382V, 最大偏差为20V,电压不平衡百分数为5.2%。
作为电压不平衡结果,正常运行使负载电流不平衡是电压不平衡百分点数4-10倍。前例中, 5.2%不平衡电压可能引起50%电流不平衡。
5.冷却不足
功率较大压缩机一般都是回气冷却型。蒸发温度越低,系统质量流往往越小。当蒸发温度很低时(超过制造商规定),流量就不足以冷却电机,电机就会较高温度下运转。空气冷却型压缩机(一般不超过10HP)对回气依赖性小,但对压缩机环境温度和冷却风量有明确要求。
制冷剂大量泄漏也会造成系统质量流减小,电机冷却也会受到影响。一些无人看管冷库等,往往要等到制冷效果很差时才会发现制冷剂大量泄漏了。
电机过热后会出现频繁保护,有些用户不深入检查原因,将热保护器短路,那是非常糟糕事情。过不了多久,电机就会烧掉。
压缩机都有安全运行工况范围。安全工况主要考虑因素就是压缩机和电机负荷与冷却。不同温区压缩机价格不同,过去国内冷冻行业超范围使用压缩机是比较常见。专业知识增长和经济条件改善,情况已明显改善。
6.用压缩机抽真空
开启式制冷压缩机已经被人们淡忘了,但制冷行业中还有一些现场施工人员保留了过去习惯――用压缩机抽真空。这是非常危险。
空气扮演着绝缘介质角色。密闭容器内抽真空后,里面电极之间放电现象就很容易发生。,压缩机壳体内真空度加深,壳内裸露接线柱之间或绝缘层有微小破损绕组之间失去了绝缘介质,一旦通电,电机可能瞬间内短路烧毁。壳体漏电,还可能造成人员触电。
,禁止用压缩机抽真空,系统和压缩机处于真空状态时(抽完真空还没有加制冷剂),严禁给压缩机通电。
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发表于:2008-04-26 21:07:10
1楼
我这里刚出现了压缩机故障,还好是皮带传动,都烧断了好几根了
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