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制冷压缩机绕组烧毁的主要原因(上)

发布时间:2021-01-19 16:01:54 浏览次数:620次

电机线圈的损坏主要表现为 ,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。

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。

因素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 。

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。

因素2 :金属屑引起的绕组短路

绕组中夹杂的金属屑是短路和接地绝缘值低的罪魁祸首 。金属屑的来源包括施工时留下的铜管屑,焊渣 ,压缩机内部磨损和零部件损坏(比如阀片破碎)时掉下的金属屑等。

对于全封闭压缩机(包括全封闭涡旋压缩机),这些金属屑或碎粒会落在绕组上。

对于半封闭压缩机,有些颗粒会随气体和润滑油在系统中流动 ,最后由于磁性聚集在绕组中;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)时产生的)会直接落在绕组上。绕组中聚集了金属屑后,发生短路只是一个时间问题。

在双级压缩机中,回气中带有润滑油,已经使压缩过程如履薄冰 ,如果再有回液,第一级气缸的阀片很容易被打碎。碎阀片经中压管后可进入绕组。因此,双级压缩机比单级压缩机更容易出现金属屑引起的电机短路。

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