壓縮機常見故障分析

1、壓縮機常見故障分析(1)電機燒毀韓潤虎艾默生電氣谷輪公司【摘要】繞組燒毀是壓縮機常見故障。繞組燒毀前的跡象不容易發(fā)現(xiàn)，而燒毀后一些導致燒毀的直接原因又被掩蓋，給事后分析增加了難度。本文就電機負荷過大，電壓異常，散熱不足和繞組絕緣破壞幾方面進行了分析，揭示了這些因素與電機損壞之間的關系。【關鍵詞】電機燒毀，繞組燒毀，壓縮機故障，電動機壓縮機（以下簡稱壓縮機）的故障可分為電機故障和機械故障(包括曲軸，連桿，活塞，閥片，缸蓋墊等)。機械故障往

2、往使電機超負荷運轉甚至堵轉，是電機損壞的主要原因之一。電機的損壞主要表現(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被發(fā)現(xiàn)，最終可能導致繞組燒毀。繞組燒毀后，掩蓋了一些導致燒毀的現(xiàn)象或直接原因，使得事后分析和原因調查比較困難。然而，電機的運轉離不開正常的電源輸入，合理的電機負荷，良好的散熱和繞組漆包線絕緣層的保護。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)異常負荷和堵轉；(2)金屬屑引起的繞組短路；(3

3、)接觸器問題；(4)電源缺相和電壓異常；(5)冷卻不足；(6)用壓縮機抽真空。實際上，多種因素共同促成的電機損壞更為常見。1.異常負荷和堵轉電機負荷包括壓縮氣體所需負荷以及克服機械摩擦所需負荷。壓比過大，或壓差過大，會使壓縮過程更為困難；而潤滑失效引起的摩擦阻力增加，以及極端情況下的電機堵轉，將大大增加電機負荷。潤滑失效，摩擦阻力增大，是負荷異常的首要原因?；匾合♂対櫥停瑵櫥瓦^熱，潤滑油焦化變質，以及缺油等都會破壞正常潤滑，導致潤滑

4、失效。回液稀釋潤滑油，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。壓縮機過熱會引起使?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，壓縮機缺油，自然無法維持正常潤滑。曲軸高速旋轉，連桿活塞等高速運動，沒有油膜保護的摩擦面會迅速升溫，局部高溫使?jié)櫥脱杆僬舭l(fā)或焦化，使該部位潤滑更加困難，數(shù)秒鐘內可引起局部嚴重磨損。潤滑失效，局部磨損，使曲軸轉動需要更大力矩。小功率壓縮機（如冰箱，家用空調壓縮機）由于電機扭矩小，

5、潤滑失效后常出現(xiàn)堵轉（電機無法轉動）現(xiàn)象，并進入“堵轉－熱保護－堵轉”死循環(huán)，電機燒毀只是時間問題。而大功率半封閉壓縮機電機扭矩很大，局部磨損不會引起堵轉，電機功率會在一定范圍內隨負荷而增大，從而引起更為嚴重的磨損，甚至引起咬缸（活塞卡在氣缸內），連桿斷裂等嚴重損壞。堵轉時的電流（堵轉電流）大約是正常運行電流的4－8倍。電機啟動瞬間，電流的峰值可接近或達到堵轉電流。由于電阻放熱量與電流的平方成正比，啟動和堵轉時的電流會使繞組迅速升溫。熱

6、保護可以在堵轉時保護電極，但一般不會有很快的響應，不能阻止頻繁啟動等引起的繞組溫度變化。頻繁啟動和異常負荷，使繞組經受高溫考驗，會降低漆包線的絕緣性能。此外，壓縮氣體所需負荷也會隨壓縮比增大和壓差增大而增大。因此將高溫壓縮機用于低溫，或將低溫壓縮機用于高溫，都會影響電機負荷和散熱，是不合適的，會縮短電極使用壽命。觸點抖動的接觸器頻繁地啟停電機。電機頻繁啟動，巨大的啟動電流和發(fā)熱會加劇繞組絕緣層的老化。每次啟動時，磁性力矩使電機繞組有微小

7、的移動和相互摩擦。如果有其它因素配合（如金屬屑，絕緣性差的潤滑油等），很容易引起繞組間短路。熱保護系統(tǒng)并未設計成能防止這種毀壞。此外，抖動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停循環(huán)或不穩(wěn)定控制回路電壓產生的高溫，可能焊合或從觸頭架中脫落。焊合的觸頭將產生永久性單相狀態(tài)，使過載保護器持續(xù)地循環(huán)接通和斷開。需要特別強調的是，接觸器觸點焊合后，依賴接觸器斷開壓縮機電源回路

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，壓縮機處于無保護狀態(tài)。因此，當電機燒毀后，檢查接觸器是必不可少的工序。接觸器是導致電機損壞的一個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。電源電壓變化范圍不能超過額定電壓的10%。三相間的電壓不平衡不能超過5％。大功率電機必須獨立供電，以防同線其他大功率設備啟動和運轉時造成低電壓。電機電源線必須能夠承載電機的額定電流。如果發(fā)生缺相

9、時壓縮機正在運轉，它將繼續(xù)運行但會有大的負載電流。電機繞組會很快過熱，正常情況下壓縮機會被熱保護。當電機繞組冷卻至設定溫度，接觸器會閉合，但壓縮機啟動不起來，出現(xiàn)堵轉，并進入“堵轉－熱保護－堵轉”死循環(huán)?，F(xiàn)代電機繞組的差別非常小，電源三相平衡時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保護器就可以防止過電流造成的損壞。實際上很難保證相電壓的平衡。電壓不平衡百分數(shù)計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，標稱380V三相電源，在壓縮機接線端測量的電壓分別為380V366V400V.可以計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數(shù)為5.2％。作為電壓不平衡的結果，在正常運行使負載電流的不平衡是電壓不平衡百分點數(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。美國國家電器制造商協(xié)會(NEMA)電動機和發(fā)電機標準出版物指出，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數(shù)

11、平方的兩倍。前例中電壓不平衡點數(shù)為5.2，繞組溫度增加的百分數(shù)為54％.結果是一相繞組過熱而其他兩個繞組溫度正常。一份由U.L.(保險商實驗室，美國)完成的調查顯示，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一般都是回氣冷卻型的。蒸發(fā)溫度越低，系統(tǒng)質量流往往越小。當蒸發(fā)溫度很低時（超過制造商的規(guī)定），流量就不足以冷卻電機，電機就會在較高溫度下運轉?？諝饫鋮s型壓縮機（一般不超