制冷压缩机电机烧坏检测和维修

　　【冷水机】制冷系统的核心元件为压缩机，电动机制冷压缩机(以下简称压缩机)的故障可分为电机故障和机械故障(包括曲轴，连杆，活塞，阀片，缸盖垫等)。机械故障往往使电机超负荷运转甚至堵转，是电机损坏的主要原因之一。

电机的损坏主要表现为定子绕组绝缘损坏(短路)和开路等。定子损坏很难及时发现，z*最终可能导致绕组烧毁。缠绕燃烧后，一些燃烧的现象或直接原因被掩盖，这使得事后难以分析和调查原因。然而，正常的功率输入、合理的电机负载、良好的散热和绕组漆包线绝缘的保护是电机运行不可或缺的。

从这些方面不难发现，机组烧毁的原因无非有以下六种:

(1)负荷异常和转子锁死；(2)金属屑引起绕组短路；(3)接触器问题；(4)电源缺相，电压异常；(5)冷却不足；(6)压缩机泵送空。其实各种因素造成的运动损伤比较常见。

1.异常负载和转子锁定。

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。过大的压力比或压差会使压缩过程更加困难。但润滑失效引起的摩擦阻力增大，极端情况下电机锁死转动，会大大增加电机的负荷。

润滑失效和摩擦阻力增加是异常负荷的主要原因。润滑油被回油稀释，润滑油过热，润滑油结焦变质，缺油会破坏正常润滑，导致润滑失效。回油稀释润滑油，影响摩擦表面正常油膜的形成，甚至冲掉原有油膜，增加摩擦磨损。压缩机过热会导致润滑油在高温下变稀甚至结焦，影响正常油膜的形成。系统回油不好，压缩机缺油，自然不可能保持正常润滑。当曲轴高速旋转，连杆和活塞高速运动时，没有油膜保护的摩擦面会迅速升温，局部高温会使润滑油迅速蒸发或结焦，使这部分润滑更加困难，几秒钟内就可能造成局部严重磨损。

润滑失效，局部磨损，使曲轴转动需要更大的扭矩。小功率压缩机(如冰箱、家用空压缩机)在润滑失效后，往往会出现堵转(电机无法转动)，进入“堵转-热保护-堵转”循环，电机烧坏只是时间问题。但大功率半封闭压缩机的电机扭矩很大，局部磨损不会造成转子抱死，在一定范围内电机的功率会随着负荷的增加而增加，从而造成更严重的磨损，甚至造成气缸咬死(活塞卡在气缸内)、连杆断裂等严重损坏。

堵转电流(堵转电流)约为正常工作电流的4-8倍。在启动电机的瞬间，电流的峰值可以接近或达到堵转电流。由于电阻放热与电流的平方成正比，启动和堵转时的电流会使绕组迅速发热。热保护可以在转子锁定运行时保护电极，但一般不会快速响应，不能防止频繁启动引起的绕组温度变化。频繁启动和异常负载会使绕组经受高温考验，从而降低漆包线的绝缘性能。

此外，压缩气体所需的负荷也会随着压缩比和压差的增加而增加。因此，在低温下使用高温压缩机或在高温下使用低温压缩机会影响电机的负载和散热，这是不合适的，会缩短电极的使用寿命。如果其他因素(如金属屑、酸性润滑油等形成的导电回路。)配合绕组后其绝缘性能变差，很容易造成短路和损坏。

2.金属碎片引起的短路。

绕组中的金属屑是短路和接地绝缘值低的罪魁祸首。压缩机在运行过程中的正常振动以及每次启动时在电磁力作用下绕组的扭转，都会促进绕组间混合的金属屑与绕组漆包线之间的相对运动和摩擦。尖锐的金属屑会划伤漆包线绝缘层，造成短路。

金属屑的来源包括施工时留下的铜管屑、焊渣、压缩机内部磨损时掉落的金属屑和零件损坏(如阀板断裂)等。对于全封闭压缩机(包括全封闭涡旋压缩机)，这些金属碎屑或颗粒会落在绕组上。对于半封闭压缩机，部分颗粒会随气体和润滑油在系统中流动，z*后会因磁性在绕组中堆积；但是，一些金属碎屑(如轴承磨损和电机转子和定子磨损(扫膛))会直接落在绕组上。金属屑堆积在绕组中，短路发生只是时间问题。

应特别注意两级压缩机。在两级压缩机中，回风和正常回油直接进入一级(低压级)气缸，压缩后通过中压管进入电机腔冷却绕组，再像普通单级压缩机一样进入二级(高压级气缸)。回气中有润滑油，使得压缩过程如履薄冰。如果有回流液，第一级气缸的阀板很容易破裂。破碎的阀片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因金属屑导致电机短路。

不幸的事经常凑在一起，有问题的压缩机在启动分析时经常闻到润滑油的烧焦味。当金属表面磨损严重时，温度很高，而润滑油在175℃以上开始结焦。如果系统中水较多(泵送不理想，润滑油和制冷剂含水量大，空气体在负压回流管破裂后进入等。)，润滑油可能是酸性的。酸性润滑油会腐蚀铜管和绕组绝缘层，一方面会造成镀铜现象；另一方面，这种含铜原子的酸性润滑油绝缘性能差，为绕组短路提供了条件。

3.接触器问题。

接触器是电机控制电路中的重要部件之一。选择不当会破坏z*好的压缩机。根据负载正确选择接触器极为重要。

接触器必须能够满足苛刻的条件，如快速循环、持续过载和低电压。它们必须有足够大的面积来消散负载电流产生的热量，并且必须选择接触材料来防止在高电流条件下焊接，例如启动或锁定转子。为了安全可靠，压缩机接触器应同时断开三相电路。不建议使用断开两相电路的方法。

接触器必须满足以下四项:

1)接触器必须满足ARI标准780-78“特殊接触器标准”中规定的工作和测试标准。

2)制造商必须确保接触器能够在室温下在z*低铭牌电压的80%下闭合。

3)当使用单个接触器时，接触器的额定电流必须大于电机铭牌(RLA)的额定电流。同时，接触器必须能够承受电机的堵转电流。如果接触器下游有其他负载，如电机风扇等。，这也是必须考虑的。

4)当使用两个接触器时，每个接触器子绕组的锁定转子额定值必须等于或大于压缩机半绕组的锁定转子额定值。

接触器的额定电流不应低于压缩机铭牌上的额定电流。规格小或质量差的接触器在低压下无法承受压缩机启动、转子抱死和大电流冲击，容易出现单相或多相触点晃动、焊接甚至脱落的现象，可能造成电机损坏。

触点抖动的接触器频繁启动和停止电机。电机频繁启动、启动电流大、发热会加剧绕组绝缘层的老化。每次启动时，磁转矩使电机绕组轻微移动并相互摩擦。如果有其他因素(如金属屑、绝缘不良的润滑油等。)，很容易造成绕组间短路。热保护系统不是为防止这种损坏而设计的。此外，抖动的接触器线圈容易出现故障。如果接触线圈损坏，很容易出现单相状态。

如果接触器选择过小，接触器无法承受频繁启停循环或控制电路电压不稳定引起的电弧和高温，可能会被焊接或从接触器框架上脱落。焊接触点将产生永久单相状态，从而过载保护器可以连续和循环地接通和断开。

需要强调的是，接触器触点焊接后，所有的控制(如高低压控制、油压控制、除霜控制等。)依赖接触器断开压缩机电源电路的所有故障，压缩机将处于无保护状态。

4.电源缺相，电压异常。

电压异常和缺相很容易损坏任何电机。电源的电压变化范围不得超过额定电压的10%。三相之间的电压不平衡不应超过5%。大功率电机必须独立供电，防止同一线路上的其他大功率设备在启动运行时造成低电压。电机电源线必须能够承载电机的额定电流。

如果压缩机在断相时运行，它将继续运行，但会有很大的负载电流。电机绕组会迅速过热，正常情况下压缩机会受到热保护。当电机绕组冷却到设定温度时，接触器会闭合，但压缩机不会启动，导致转子抱死，进入“抱死转子-热保护-抱死转子”无限循环。

现代电机绕组的差异很小，三相电源平衡时相电流的差异可以忽略不计。理想情况下，相电压总是相等的，通过在任一相连接一个保护器，可以防止过电流造成的损坏。事实上，很难保证相电压的平衡。

电压不平衡百分比计算方法是相电压和三相电压平均值之间的z*大偏差与三相电压平均值的比值。例如，对于标称的380伏三相电源，在压缩机端子测量的电压分别为380伏、366伏和400伏。三相电压平均值可计算为382 V，z *大偏差为20V，因此电压不平衡百分比为5.2%。

由于电压不平衡，负载电流的不平衡是正常运行时电压不平衡百分比的4-10倍。在前面的例子中，5.2%的不平衡电压可能导致50%的不平衡电流。

不平衡电压引起的相绕组温升的百分比大约是不平衡电压百分比的平方的两倍。在前面的示例中，不平衡电压点的数量为5.2，绕组温度上升的百分比为54%。结果，一相绕组过热，而另外两个绕组处于正常温度。

一项已完成的调查显示，43%的电力公司允许3%的电压不平衡，另有30%的电力公司允许5%的电压不平衡。

5.冷却不足。

功率较大的压缩机一般为回风冷却型。蒸发温度越低，系统的质量流量越小。当蒸发温度很低(超过厂家规定)时，流量不足以冷却电机，电机会在较高的温度下运行。空风冷压缩机(一般不超过10HP)对回风依赖性小，但对压缩机环境温度和冷却风量有明确要求。

大量制冷剂泄漏也会降低系统的质量流量，影响电机的冷却。一些无人值守的冷库等。，往往要等到制冷效果很差的时候才发现大量制冷剂泄漏。

电机过热后会频繁被保护，有些用户没有彻底检查原因，甚至会短路热保护器，这是非常不好的事情。用不了多久，电机就会烧坏。

压缩机具有安全的运行条件。安全工况的主要考虑是压缩机和电机的负荷和冷却。由于不同温区压缩机价格不同，过去国内制冷行业超范围使用压缩机的情况屡见不鲜。随着专业知识的增加和经济条件的改善，情况有了明显的改善。

6.用压缩机泵送/

启动制冷压缩机已经被人们遗忘，但制冷行业的一些现场施工人员却保留了过去的习惯——用压缩机抽水空。这是非常危险的。

空气体起绝缘介质的作用。在密闭容器中抽真空空后，内部电极之间容易发生放电现象。因此，随着压缩机外壳内真空度的加深，外壳内外露端子之间或绕组之间的绝缘介质会流失，对绝缘层造成轻微损坏。一旦通电，电机可能会短路并在瞬间烧毁。如果外壳漏电，人可能会触电。

因此，禁止用压缩机泵送空，当系统和压缩机处于真空(泵送空后未加制冷剂)状态时，禁止给压缩机通电。

摘要

电机烧毁后，绕组损坏现象被掩盖，故障分析困难。但是，压缩机电机损坏的根本原因不会消失。润滑不良或故障引起的负载异常甚至转子抱死、散热不充分都会缩短绕组的使用寿命。绕组中包含金属芯片有利于短路。接触器的焊接将防止压缩机受到保护。电机运行的电源异常，会从根本上破坏任何一台电机；用压缩机泵送/

遗憾的是，上述不利因素也会相互造成:转子抱死时负载异常、电流大，可能导致接触器焊接；单触点电弧甚至焊接都会引起相位不平衡或单相。相位不平衡会导致散热问题；散热不足会造成磨损；磨损会产生金属碎片...

因此，压缩机的正确安装和使用以及合理的日常维护可以防止不利因素的发生，这是避免压缩机电机损坏的根本方法。