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压缩机常见故障分析-电动机烧毁

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-01-25 0:25:34 * 浏览: 1
电动压缩机(以下简称压缩机)的故障可分为电动机故障和机械故障(包括曲轴,连杆,活塞,阀板,汽缸垫等)。机械故障通常会使电动机过载,甚至失速,这是造成电动机损坏的主要原因之一。电动机的损坏主要表现为定子绕组绝缘层的损坏(短路)和开路。定子绕组损坏后,很难及时发现,最终可能将绕组烧坏。绕组烧毁后,会掩盖一些导致烧坏的现象或直接原因,从而使事后分析和原因调查变得困难。但是,电动机的运行与正常的电源输入,合理的电动机负载,良好的散热以及对绕组漆包线绝缘层的保护是分不开的。从这些方面出发,不难发现绕组烧坏有以下六个原因:(1)异常负载和失速;(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)压缩机抽真空。实际上,由多种因素引起的电机损坏更为普遍。 1.异常负载和失速负载电机负载包括压缩气体所需的负载和克服机械摩擦所需的负载。如果压力比太大或压力差太大,则压缩过程将更加困难,并且由于润滑故障而导致的摩擦阻力会增加,并且电动机在极端情况下会失速,这会大大增加电动机的负载。润滑故障和增加的摩擦阻力是异常负载的主要原因。稀释的润滑油变回液体,润滑油过热,结焦和润滑油变质以及缺油都会损害正常润滑并导致润滑失败。回流液稀释了润滑油,影响了摩擦表面上正常油膜的形成,甚至冲走了原来的油膜,增加了摩擦和磨损。压缩机过热将导致润滑油在高温下变稀甚至焦化,从而影响正常油膜的形成。系统的回油不好,并且压缩机缺油,因此无法维持正常润滑。曲轴高速旋转,连杆活塞高速旋转。没有油膜保护的摩擦表面会迅速变热。局部高温会导致润滑油快速蒸发或焦化,使该部分更难润滑,从而在几秒钟内引起局部严重磨损。为了使曲轴转动,需要润滑故障,局部磨损和更大的扭矩。低功率压缩机(如冰箱,家用空调压缩机)由于电动机扭矩小,润滑失败后经常发生失速(电动机无法旋转),并进入“失速热保护-死机死循环”,电动机烧毁只是时间问题。大功率半封闭式压缩机电机扭矩大,局部磨损不会引起失速。电动机的功率会随着负载在一定范围内增加,这将导致更严重的磨损,甚至引起气缸咬合(活塞卡在气缸内部),严重的损坏如连杆断裂。堵转时的电流(堵转电流)约为正常工作电流的4-8倍。电动机启动时,电流的峰值可能接近或达到堵转电流。由于电阻器的散热与电流的平方成正比,因此在启动和停转期间的电流将导致绕组快速发热。当转子堵转时,热保护可以保护电极,但是通常没有快速响应,并且不能防止频繁启动引起的绕组温度变化。频繁的启动和异常负载会使绕组经受高温的考验,这会降低漆包线的绝缘性能。另外,随着压缩比和压力差的增加,所需的压缩气体负荷也将增加。因此,你低温使用高温压缩机或高温使用低温压缩机会影响电机的负载和散热,这是不合适的,并且会缩短电极的使用寿命。绕组绝缘性能下降后,如果还有其他因素(例如形成导电电路的金属屑,酸性润滑剂等),则容易引起短路和损坏。 2.金属屑引起的短路绕组中的金属屑是短路和低接地值的罪魁祸首。压缩机运行时的正常振动以及每次启动时绕组都会受到电磁力的扭曲,这将促进插入绕组之间的金属屑与绕组漆包线之间的相对运动和摩擦。锋利的金属屑会划伤漆包线的绝缘层并造成短路。来源金属屑的来源包括在施工过程中留下的铜管屑,焊渣,压缩机的内部磨损和零件损坏(例如破裂等)时产生的金属屑。阀盘)。对于封闭式压缩机(包括封闭式涡旋压缩机),这些金属屑或碎屑会掉落在绕组上。对于半封闭式压缩机,一些颗粒会与气体和润滑油一起进入系统。最后,由于绕组中的磁性积聚,一些金属碎片(例如轴承磨损以及电机转子和定子的磨损(扫掠))将直接掉落在绕组上。在金属屑堆积在绕组中之后,发生短路只是时间问题。需要特别注意两级压缩机。在两级压缩机中,回油和普通油直接返回到级(低压级)气缸。压缩后,中压管进入电机腔冷却绕组,然后像普通的单级压缩机一样进入第二级(高压)。舞台气缸)。回风中含有润滑油,使压缩过程像薄冰一样。如果有回液,则级缸的阀门很容易损坏。破裂的阀盘在通过中压管后会进入绕组。因此,两级压缩机比单级压缩机更容易发生由金属屑引起的金属短路。不幸的事情常常在一起。在启动和分析时,当上述压缩机闻到润滑油有烧焦的气味时。当金属表面严重磨损时,温度很高,当温度高于175°C时,润滑油开始焦化。如果系统中有更多的水(真空度不理想,润滑油中的水分)制冷剂大,负压回流管破损后进入空气等),润滑油可能呈酸性。酸性润滑油会腐蚀铜管和绕组的绝缘层。一方面,会引起镀铜现象。另一方面,包含铜原子的酸性润滑油的绝缘性能差,这为绕组短路提供了条件。 3.接触器问题接触器是电动机控制电路中的重要部件之一。如果选择不合理,可能会损坏压缩机。根据负载适当选择接触器非常重要。接触器必须能够满足苛刻的条件,例如快速循环,连续过载和低电压。它们必须具有足够大的面积以散发负载电流产生的热量,并且接触材料的选择必须防止在大电流条件下(例如启动或停转)进行焊接。为了安全可靠,压缩机接触器应同时断开三相电路。谷轮不建议使用断开两相电路的方法。在美国,谷轮批准的接触器必须满足以下四个条件:中点,接触器必须满足ARI标准780-78ldquo,特殊接触器标准中指定的工作和测试准则。 Middot,制造商必须确保在室温下可以在铭牌电压的80%处闭合接触器。 Middot,使用单个接触器时,接触器的额定电流必须大于电机铭牌的额定电流(RLA)。同时,接触器亩能够承受电机失速电流。如果接触器下游还有其他负载,例如电动机风扇等,则也必须考虑它们。 Middot,当使用两个接触器时,每个接触器的失速额定值必须等于或大于压缩机的半绕组失速的额定值。接触器的额定电流不得低于压缩机铭牌上的额定电流。规格较小或质量较差的接触器无法承受压缩机的启动,停转和低电压时的大电流冲击,并且容易产生单相或多相接触振动,焊接甚至脱落,这会导致电机损坏。接触带有不稳定触点的接触器经常启动和停止电动机。电动机频繁启动,巨大的启动电流和热量会加剧绕组绝缘的老化。每次启动时,磁转矩都会导致电机绕组略微移动并相互摩擦。如果还有其他因素(例如金属屑,不良的绝缘油等),则很容易造成绕组之间的短路。热保护系统并非旨在防止此类损坏。此外,抖动的接触器线圈容易出现故障。如果接触线圈损坏,则容易发生单相状态。如果接触器的尺寸过小,则接触器无法承受频繁的启停循环或不稳定的控制回路电压所引起的电弧和高温,并且可能会被焊接或从接触器框架上拆下。焊接的触头将产生单相状态,这将导致过载保护器不断循环开关。需要特别强调的是,接触器触点焊接后,所有依赖接触器断开压缩机电源电路的控制(例如高低压控制,油压控制,除霜控制等)都将失效,并且压缩机不受保护。状态。因此,在电动机烧毁时,检查接触器是必不可少的过程。接触器是造成电机损坏的重要且通常被遗忘的原因。 4.电源的缺相和电压异常不正确的电压和缺相电压很容易损坏任何电动机。电源电压范围不得超过额定电压的最大值的10%。三相之间的电压不平衡不得超过5%。大功率电机必须独立供电,以防止同一线路上的其他大功率设备启动和运行时产生低压。电动机电源线必须能够承载电动机的额定电流。如果发生缺相时压缩机正在运行,它将继续运行,但负载电流较大。电机绕组会迅速过热,压缩机通常受到热保护。当电动机绕组冷却至设定温度时,接触器将闭合,但压缩机将不会启动,将发生失速,并且将进入“失速热保护失速”周期。现代电动机的绕组中的差异很小,并且当电源的三相平衡可忽略时的相电流差异可忽略不计。在理想状态下,相电压始终相等,只要将保护器连接到任何相,就可以防止过电流造成的损坏。实际上很难保证相电压平衡。电压不平衡百分比计算方法是相电压相对于三相电压的平均值的偏差与三相电压的平均值的比率。例如,对于标称380V三相电源,在压缩机端子处测得的电压为380V,366V,400V。三相平均电压可以计算为382V,偏差为20V,因此电压不平衡百分比为5.2%。由于电压不平衡,正常运行期间的负载电流不平衡是电压不平衡百分比的4-10倍。在前面的示例中,5.2%的不平衡电压可能会导致50%的电流不平衡。美国国家电气制造商协会(NEMA)电动机和发电机标准出版物指出,由不平衡电压引起的相绕组温度升高的百分比约为电压不平衡百分比平方的两倍。在上一个示例中,电压不平衡点的数量为5.2,绕组温度的增加百分比为54%。结果,一相绕组过热,另外两个绕组具有正常温度。 U.L.完成的调查(美国保险商实验室)显示,有43%的电力公司允许3%的电压不平衡,另外30%的电力公司允许5%的电压不平衡。 5.冷却不足大功率的压缩机通常采用回风冷却。蒸发温度越低,系统质量流量越小。当蒸发温度很低(超过制造商的规格)时,流量不足以冷却电动机,电动机将在更高的温度下运行。风冷压缩机(通常不超过10HP)对回风的依赖性较小,但对压缩机的环境温度和冷却风量有明确的要求。大量制冷剂泄漏也会降低系统质量流量并影响系统质量。电机的冷却。一些无人值守的冷库等通常要等到冷却效果差才发现大量制冷剂泄漏。电动机过热时会出现频繁的保护。有些用户没有深入检查原因,甚至没有短路热保护器,这是非常不好的事情。不久,电动机将烧毁。压缩机具有一系列安全运行条件。安全工作条件的主要考虑因素是压缩机和电动机的负载和冷却。由于不同温度区域内压缩机的价格不同,过去国内制冷行业使用的压缩机超出了范围。随着专业知识和经济条件的增长,情况已显着改善。 6.使用压缩机抽真空。开放式制冷压缩机已被遗忘,但是制冷行业中仍有一些现场建筑工人保留了使用压缩机进行疏散的习惯。这是非常危险的。空气起着绝缘介质的作用。抽空密闭容器后,内部电极之间的放电很容易发生。因此,带压缩机外壳