壓縮機(jī)常見(jiàn)故障分析

1、壓縮機(jī)常見(jiàn)故障分析(1)電機(jī)燒毀韓潤(rùn)虎艾默生電氣谷輪公司【摘要】繞組燒毀是壓縮機(jī)常見(jiàn)故障。繞組燒毀前的跡象不容易發(fā)現(xiàn)，而燒毀后一些導(dǎo)致燒毀的直接原因又被掩蓋，給事后分析增加了難度。本文就電機(jī)負(fù)荷過(guò)大，電壓異常，散熱不足和繞組絕緣破壞幾方面進(jìn)行了分析，揭示了這些因素與電機(jī)損壞之間的關(guān)系。【關(guān)鍵詞】電機(jī)燒毀，繞組燒毀，壓縮機(jī)故障，電動(dòng)機(jī)壓縮機(jī)（以下簡(jiǎn)稱壓縮機(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

2、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。定子繞組損壞后很難及時(shí)被發(fā)現(xiàn)，最終可能導(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。然而，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絕緣層的保護(hù)。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(fù)荷和堵轉(zhuǎn)；(2)金屬屑引起的繞組短路；(3

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，以及極端情況下的電機(jī)堵轉(zhuǎn)，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?；匾合♂対?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

4、失效。回液稀釋潤(rùn)滑油，影響摩擦面正常油膜的形成，甚至沖刷掉原有油膜，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。系統(tǒng)回油不好，壓縮機(jī)缺油，自然無(wú)法維持正常潤(rùn)滑。曲軸高速旋轉(zhuǎn)，連桿活塞等高速運(yùn)動(dòng)，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，使該部位潤(rùn)滑更加困難，數(shù)秒鐘內(nèi)可引起局部嚴(yán)重磨損。潤(rùn)滑失效，局部磨損，使曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)需要更大力矩。小功率壓縮機(jī)（如冰箱，家用空調(diào)壓縮機(jī)）由于電機(jī)扭矩小，

5、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。而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。由于電阻放熱量與電流的平方成正比，啟動(dòng)和堵轉(zhuǎn)時(shí)的電流會(huì)使繞組迅速升溫。熱

6、保護(hù)可以在堵轉(zhuǎn)時(shí)保護(hù)電極，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)縮短電極使用壽命。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

7、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)的接觸器線圈容易失效。如果有接觸線圈損壞，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)生永久性單相狀態(tài)，使過(guò)載保護(hù)器持續(xù)地循環(huán)接通和斷開(kāi)。需要特別強(qiáng)調(diào)的是，接觸器觸點(diǎn)焊合后，依賴接觸器斷開(kāi)壓縮機(jī)電源回路

8、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)。因此，當(dāng)電機(jī)燒毀后，檢查接觸器是必不可少的工序。接觸器是導(dǎo)致電機(jī)損壞的一個(gè)常常被人遺忘的重要原因。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％。大功率電機(jī)必須獨(dú)立供電，以防同線其他大功率設(shè)備啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)造成低電壓。電機(jī)電源線必須能夠承載電機(jī)的額定電流。如果發(fā)生缺相

9、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)。現(xiàn)代電機(jī)繞組的差別非常小，電源三相平衡時(shí)相電流的差別可以忽略。理想狀態(tài)下，相電壓始終相等，只要在任一相上接一個(gè)保護(hù)器就可以防止過(guò)電流造成的損壞。實(shí)際上很難保證相電壓的平衡。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最大偏差值與三

10、相電壓平均值比值.例如，標(biāo)稱380V三相電源，在壓縮機(jī)接線端測(cè)量的電壓分別為380V366V400V.可以計(jì)算出三相電壓平均值382V最大偏差為20V所以電壓不平衡百分?jǐn)?shù)為5.2％。作為電壓不平衡的結(jié)果，在正常運(yùn)行使負(fù)載電流的不平衡是電壓不平衡百分點(diǎn)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(guó)國(guó)家電器制造商協(xié)會(huì)(NEMA)電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)數(shù)

11、平方的兩倍。前例中電壓不平衡點(diǎn)數(shù)為5.2，繞組溫度增加的百分?jǐn)?shù)為54％.結(jié)果是一相繞組過(guò)熱而其他兩個(gè)繞組溫度正常。一份由U.L.(保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室，美國(guó))完成的調(diào)查顯示，43％的電力公司允許3％的電壓不平衡，另有30％的電力公司允許5％的電壓不平衡。5冷卻不足功率較大的壓縮機(jī)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(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)?？諝饫鋮s型壓縮機(jī)（一般不超