空調維修師傅大分享,空調製冷壓縮機故障原因大揭祕!

概述 空調製冷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。

定子繞組損壞後很難及時被發現,最終可能導致繞組燒燬。

繞組燒燬後,掩蓋了一些導致燒燬的現象或直接原因,使得事後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,不難發現繞組燒燬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。

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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”

回液稀釋潤滑油,潤滑油過熱,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,局部高溫使潤滑油迅速蒸發或焦化,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,使曲軸轉動需要更大力矩。

小功率壓縮機(如冰箱,家用空調壓縮機)由於電機扭矩小,潤滑失效後常出現堵轉(電機無法轉動)現象,並進入“堵轉-熱保護-堵轉”死循環,電機燒燬只是時間問題。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,電機功率會在一定範圍內隨負荷而增大,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。

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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首。 壓縮機運轉時的正常振 動,以及每次啟動時繞組受電磁力作用而扭動,都會促使夾雜於繞組間的金屬屑與繞組漆包線之間的相對運動和摩擦。稜角銳利的金屬屑會劃傷漆包線絕緣層, 引起短路。

金屬屑的來源包括施工時留下的銅管屑,焊渣,壓縮機內部磨損和零部件損 壞(比如閥片破碎)時掉下的金屬屑等。

對於全封閉壓縮機(包括全封閉渦旋壓縮機),這些金屬屑或碎粒會落在繞組上。對於半封閉壓縮機,有些顆粒會隨氣 體和潤滑油在系統中流動,最後由於磁性聚集在繞組中;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)時產生的)會直接落在繞組上。繞組中聚集了金屬屑後,發生短路只是一個時間問題。

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接觸器問題:

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

接觸器必須能滿足苛刻的條件,如快速循環,持續超載和低電壓。它們必須 有足夠大的面積以散發負載電流所產生的熱量, 觸點材料的選擇必須在啟動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斷開三相電路。谷輪公司不推薦斷開相電路的方法。

在美國,谷輪公司認可的接觸器必須滿足如下四項:

1、接觸器必須滿足 ARI 標準 780-78“專用接觸器標準”規定的工作和測試準則。

2、製造商必須保證接觸器在室溫下,在最低銘牌電壓的 80%時能閉合。

3、當使用單個接觸器時, 接觸器額定電流必須大於電機銘牌電流額定值(RLA). 同時,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,比如電機風扇等,也必須考慮。

4、當使用兩個接觸器時,每個接觸器的分繞組堵轉額定值必須等於或大於壓 縮機半繞組堵轉額定值。 接觸器的額定電流不能低於壓縮機銘牌上的額定電流。規格小或質量低劣的接觸器無法經受壓縮機啟動,堵轉和低電壓時的大電流衝擊,容易出現單相或多 相觸點抖動,焊接甚至脫落的現象,引起電機損壞。

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。熱保護系統並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,容易出現單相狀態。

如果接觸器選型偏小,觸頭不能承受電弧和由於頻繁開停循環或不穩定控制迴路電壓產生的高溫,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,使過載保護器持續地循環接通和斷開。

因此,當電機燒燬後,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。

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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。 電源電壓變化範圍不能超過額 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。

如果發生缺相時壓縮機正在運轉,它將繼續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,出現堵轉,並進入“堵轉-熱保護-堵轉” 死循環。

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冷卻不足:

功率較大的壓縮機一般都是回氣冷卻型的。 蒸發溫度越低, 系統質量流往往越小。 當蒸發溫度很低時(超過製造商的規定),流量就不足以冷卻電機,電機就會在較高溫度下運轉。空氣冷卻型壓縮機(一般不超過 10HP)對回氣的依賴性小, 但對壓縮機環境溫度和冷卻風量有明確要求。

製冷劑大量洩漏也會造成系統質量流減小,電機的冷卻也會受到影響。一些 無人看管的冷庫等,往往要等到製冷效果很差時才會發現製冷劑大量洩漏了。

電機過熱後會出現頻繁保護,有些用戶不深入檢查原因,甚至將熱保護器短路,那是非常糟糕的事情。過不了多久,電機就會燒掉。

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用壓縮機抽真空:

開啟式製冷壓縮機已經被人們淡忘了, 但製冷行業中還有一些現場施工人員保留 了過去的習慣――用壓縮機抽真空。這是非常危險的。

空氣扮演著絕緣介質的角色。密閉容器內抽真空後,裡面的電極之間的放電現象就很容易發生。因此,隨著壓縮機殼體內的真空度的加深,殼內裸露的接線柱之間或絕緣層有微小破損的繞組之間失去了絕緣介質,一旦通電,電機可能在 瞬間內短路燒燬。如果殼體漏電,還可能造成人員觸電。

因此,禁止用壓縮機抽真空,並且在系統和壓縮機處於真空狀態時(抽完真空還沒有加製冷劑),嚴禁給壓縮機通電。

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總結:

電機燒燬後,掩蓋了繞組損壞的現象,給故障分析造成了一定的困難。然而引起壓縮機電機損壞的根本原因並不會消失。

1、潤滑不良或失效時引起的異常負荷甚至 堵轉,散熱不足,都會縮短繞組的壽命;

2、繞組中夾雜了金屬屑更是為短路提供了便利;

3、接觸器焊合將使壓縮機的保護無法執行;

4、電機賴以運轉的電源出現異常,將從根本上毀掉任何電機;

5、用壓縮機抽真空,可能引起內接線柱放電。

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