【中國制冷網(wǎng)】電動(dòng)機壓縮機（以下簡(jiǎn)稱(chēng)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，z*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(kāi)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(xiàn)絕緣層的保護。從這幾方面入手，不難發(fā)現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)接觸器問(wèn)題；(4)電源缺相和電壓異常；(5)冷卻不足；(6)用壓縮機抽真空。實(shí)際上，多種因素共同促成的電機損壞更為常見(jiàn)。

    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(guò)大，或壓差過(guò)大，會(huì )使壓縮過(guò)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s*要原因?；匾合♂対櫥?，潤滑油過(guò)熱，潤滑油焦化變質(zhì)，以及缺油等都會(huì )破壞正常潤滑，導致潤滑失效?；匾合♂対櫥?，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(guò)熱會(huì )引起使潤滑油高溫變稀甚至焦化，影響正常油膜的形成。系統回油不好，壓縮機缺油，自然無(wú)法維持正常潤滑。曲軸高速旋轉，連桿活塞等高速運動(dòng)，沒(méi)有油膜保護的摩擦面會(huì )迅速升溫，局部高溫使潤滑油迅速蒸發(fā)或焦化，使該部位潤滑更加困難，數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(dòng)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，潤滑失效后常出現堵轉（電機無(wú)法轉動(dòng)）現象，并進(jìn)入“堵轉－熱保護－堵轉”死循環(huán)，電機燒毀只是時(shí)間問(wèn)題。而大功率半封閉壓縮機電機扭矩很大，局部磨損不會(huì )引起堵轉，電機功率會(huì )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(shí)的電流（堵轉電流）大約是正常運行電流的4－8倍。電機啟動(dòng)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(dòng)和堵轉時(shí)的電流會(huì )使繞組迅速升溫。熱保護可以在堵轉時(shí)保護電極，但一般不會(huì )有很快的響應，不能阻止頻繁啟動(dòng)等引起的繞組溫度變化。頻繁啟動(dòng)和異常負荷，使繞組經(jīng)受高溫考驗，會(huì )降低漆包線(xiàn)的絕緣性能。

    此外，壓縮氣體所需負荷也會(huì )隨壓縮比增大和壓差增大而增大。因此將高溫壓縮機用于低溫，或將低溫壓縮機用于高溫，都會(huì )影響電機負荷和散熱，是不合適的，會(huì )縮短電極使用壽命。

    繞組絕緣性能變差后，如果有其它因素（如金屬屑構成導電回路，酸性潤滑油等）配合，很容易引起短路而損壞。

    2、金屬屑引起的短路

    繞組中夾雜的金屬屑是短路和接地絕緣值低的罪魁禍s*。壓縮機運轉時(shí)的正常振動(dòng)，以及每次啟動(dòng)時(shí)繞組受電磁力作用而扭動(dòng)，都會(huì )促使夾雜于繞組間的金屬屑與繞組漆包線(xiàn)之間的相對運動(dòng)和摩擦。棱角銳利的金屬屑會(huì )劃傷漆包線(xiàn)絕緣層，引起短路。

    金屬屑的來(lái)源包括施工時(shí)留下的銅管屑，焊渣，壓縮機內部磨損和零部件損壞（比如閥片破碎）時(shí)掉下的金屬屑等。對于全封閉壓縮機（包括全封閉渦旋壓縮機），這些金屬屑或碎粒會(huì )落在繞組上。對于半封閉壓縮機，有些顆粒會(huì )隨氣體和潤滑油在系統中流動(dòng)，z*后由于磁性聚集在繞組中；而有些金屬屑（比如軸承磨損以及電機轉子與定子磨損（掃膛）時(shí)產(chǎn)生的）會(huì )直接落在繞組上。繞組中聚集了金屬屑后，發(fā)生短路只是一個(gè)時(shí)間問(wèn)題。

    需要特別提請注意的是雙級壓縮機。在雙級壓縮機中，回氣以及正常的回油直接進(jìn)入第一級（低壓級）氣缸，壓縮后經(jīng)中壓管進(jìn)入電機腔冷卻繞組，然后和普通單級壓縮機一樣，進(jìn)入第二級（高壓級氣缸）?；貧庵袔в袧櫥?，已經(jīng)使壓縮過(guò)程如履薄冰，如果再有回液，第一級氣缸的閥片很容易被打碎。碎閥片經(jīng)中壓管后可進(jìn)入繞組。因此，雙級壓縮機比單級壓縮機更容易出現金屬屑引起的電機短路。

    不幸的事情往往湊到一塊，出問(wèn)題的壓縮機在開(kāi)機分析時(shí)聞道的常常是潤滑油的焦糊味。金屬面嚴重磨損時(shí)溫度是很高的，而潤滑油在175ºC以上時(shí)開(kāi)始焦化。系統中如果有較多水分（真空抽得不理想，潤滑油和制冷劑含水量大，負壓回氣管破裂后空氣進(jìn)入等），潤滑油就可能出現酸性。酸性潤滑油會(huì )腐蝕銅管和繞組絕緣層，一方面，它會(huì )引起鍍銅現象；另一方面，這種含有銅原子的酸性潤滑油的絕緣性能很差，為繞組短路提供了條件。

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    3、接觸器問(wèn)題

    接觸器是電機控制回路中重要部件之一，選型不合理可以毀壞z*好的壓縮機。按負載正確選擇接觸器是極其重要的。

    接觸器必須能滿(mǎn)足苛刻的條件，如快速循環(huán)，持續超載和低電壓。它們必須有足夠大的面積以散發(fā)負載電流所產(chǎn)生的熱量，觸點(diǎn)材料的選擇必須在啟動(dòng)或堵轉等大電流情況下能防止焊合。

    為了安全可靠，壓縮機接觸器要同時(shí)斷開(kāi)三相電路。谷輪公司不推薦斷開(kāi)二相電路的方法。

    在美國，谷輪公司認可的接觸器必須滿(mǎn)足如下四項：

    ?接觸器必須滿(mǎn)足ARI標準780-78“專(zhuān)用接觸器標準”規定的工作和測試準則。

    ?制造商必須保證接觸器在室溫下，在z*低銘牌電壓的80％時(shí)能閉合。

    ?當使用單個(gè)接觸器時(shí)，接觸器額定電流必須大于電機銘牌電流額定值(RLA)、同時(shí)，接觸器必須能承受電機堵轉電流。如果接觸器下游還有其它負載，比如電機風(fēng)扇等，也必須考慮。

    ?當使用兩個(gè)接觸器時(shí)，每個(gè)接觸器的分繞組堵轉額定值必須等于或大于壓縮機半繞組堵轉額定值。

    接觸器的額定電流不能低于壓縮機銘牌上的額定電流。規格小或質(zhì)量低劣的接觸器無(wú)法經(jīng)受壓縮機啟動(dòng)，堵轉和低電壓時(shí)的大電流沖擊，容易出現單相或多相觸點(diǎn)抖動(dòng),焊接甚至脫落的現象，引起電機損壞。

    觸點(diǎn)抖動(dòng)的接觸器頻繁地啟停電機。電機頻繁啟動(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)，磁性力矩使電機繞組有微小的移動(dòng)和相互摩擦。如果有其它因素配合（如金屬屑，絕緣性差的潤滑油等），很容易引起繞組間短路。熱保護系統并未設計成能防止這種毀壞。此外，抖動(dòng)的接觸器線(xiàn)圈容易失效。如果有接觸線(xiàn)圈損壞，容易出現單相狀態(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)載保護器持續地循環(huán)接通和斷開(kāi)。

    需要特別強調的是，接觸器觸點(diǎn)焊合后，依賴(lài)接觸器斷開(kāi)壓縮機電源回路的所有控制（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(wú)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(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。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％。大功率電機必須獨立供電，以防同線(xiàn)其他大功率設備啟動(dòng)和運轉時(shí)造成低電壓。電機電源線(xiàn)必須能夠承載電機的額定電流。

    如果發(fā)生缺相時(shí)壓縮機正在運轉，它將繼續運行但會(huì )有大的負載電流。電機繞組會(huì )很快過(guò)熱，正常情況下壓縮機會(huì )被熱保護。當電機繞組冷卻至設定溫度，接觸器會(huì )閉合，但壓縮機啟動(dòng)不起來(lái)，出現堵轉，并進(jìn)入“堵轉－熱保護－堵轉”死循環(huán)。

    現代電機繞組的差別非常小，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。

    電壓不平衡百分數計算方法為,相電壓與三相電壓平均值的z*大偏差值與三相電壓平均值比值、例如，標稱(chēng)380V三相電源，在壓縮機接線(xiàn)端測量的電壓分別為380V,366V,400V、可以計算出三相電壓平均值382V,z*大偏差為20V,所以電壓不平衡百分數為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(diǎn)數的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(huì )(NEMA)電動(dòng)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(diǎn)數平方的兩倍。前例中電壓不平衡點(diǎn)數為5、2，繞組溫度增加的百分數為54％、結果是一相繞組過(guò)熱而其他兩個(gè)繞組溫度正常。

    一份由U、L、(保險商實(shí)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。

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