活塞空壓機(jī)故障的六大原因

?壓縮機(jī)的故障可以分為電機(jī)故障和機(jī)械故障。本文從異常符合和堵轉(zhuǎn)、金屬屑引起的繞組短路、接觸器問(wèn)題、電源缺相和電壓異常、冷卻不足以及用壓縮機(jī)抽真空等六個(gè)方面分析，幫助大家找出壓縮機(jī)故障的真正原因
異常負(fù)荷和堵轉(zhuǎn)
電機(jī)負(fù)荷包括壓縮氣體所需負(fù)荷以及克服機(jī)械摩擦所需負(fù)荷。壓縮比過(guò)大，或壓差過(guò)大，會(huì)使壓縮過(guò)程更為困難;而潤(rùn)滑失效引起的摩擦阻力增加，以及極端情況下的電機(jī)堵轉(zhuǎn)，將大大增加電機(jī)負(fù)荷。
潤(rùn)滑失效，摩擦阻力增大，是負(fù)荷異常的首要原因?；匾合♂対?rùn)滑油，潤(rùn)滑油過(guò)熱，潤(rùn)滑油焦化變質(zhì)，以及缺油等都會(huì)破壞正常潤(rùn)滑，導(dǎo)致潤(rùn)滑失效?；匾合♂対?rùn)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(jī)過(guò)熱會(huì)引起使?jié)櫥透邷刈兿∩踔两够绊懻Ｓ湍さ男纬?。系統(tǒng)回油不好，壓縮機(jī)缺油，自然無(wú)法維持正常潤(rùn)滑。曲軸高速旋轉(zhuǎn)，連桿活塞等高速運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有油膜保護(hù)的摩擦面會(huì)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(rùn)滑更加困難，數(shù)秒鐘內(nèi)可引起局部嚴(yán)重磨損。
潤(rùn)滑失效，局部磨損，使曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)需要更大力矩。小功率壓縮機(jī)(如冰箱，家用空調(diào)壓縮機(jī))由于電機(jī)扭矩小，潤(rùn)滑失效后出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)(電機(jī)無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng))現(xiàn)象，并進(jìn)入"堵轉(zhuǎn)-熱保護(hù)-堵轉(zhuǎn)"死循環(huán)，電機(jī)燒毀只是時(shí)間問(wèn)題。
而大功率半封閉壓縮機(jī)電機(jī)扭矩很大，局部磨損不會(huì)引起堵轉(zhuǎn)，電機(jī)功率會(huì)在一定范圍內(nèi)隨負(fù)荷而增大，從而引起更為嚴(yán)重的磨損，甚至引起咬缸(活塞卡在氣缸內(nèi))，連桿斷裂等嚴(yán)重?fù)p壞。
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?zhǔn)住嚎s機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)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之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和摩擦。棱角銳利的金屬屑會(huì)劃傷漆包線絕緣層，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(jī)內(nèi)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(duì)于全封閉壓縮機(jī)(包括全封閉渦旋壓縮機(jī))，這些金屬屑或碎粒會(huì)落在繞組上。
對(duì)于半封閉壓縮機(jī)，有些顆粒會(huì)隨氣體和潤(rùn)滑油在系統(tǒng)中流動(dòng)，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(jī)轉(zhuǎn)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。
需要特別注意的是雙級(jí)壓縮機(jī)。在雙級(jí)壓縮機(jī)中，回氣以及正常的回油直接進(jìn)入第一級(jí)(低壓級(jí))氣缸，壓縮后經(jīng)中壓管進(jìn)入電機(jī)腔冷卻繞組，然后和普通單級(jí)壓縮機(jī)一樣，進(jìn)入第二級(jí)(高壓級(jí)氣缸)。
回氣中帶有潤(rùn)滑油，已經(jīng)使壓縮過(guò)程如履薄冰，如果再有回液，第一級(jí)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(jí)壓縮機(jī)比單級(jí)壓縮機(jī)更容易出現(xiàn)金屬屑引起的電機(jī)短路。
不幸的事情往往湊到一塊，出問(wèn)題的壓縮機(jī)在開(kāi)機(jī)分析時(shí)聞到的常常是潤(rùn)滑油的焦糊味。金屬面嚴(yán)重磨損時(shí)溫度是很高的，而潤(rùn)滑油在175℃以上時(shí)開(kāi)始焦化。
系統(tǒng)中如果有較多水份(真空抽得不理想，潤(rùn)滑油和制冷劑含水量大，負(fù)壓回氣管破裂后空氣進(jìn)入等)，潤(rùn)滑油就可能出現(xiàn)酸性。酸性潤(rùn)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(xiàn)象;另一方面，這種含有銅原子的酸性潤(rùn)滑油的絕緣性能很差，為繞組短路提供了條件。
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接觸器問(wèn)題
接觸器是電機(jī)控制回路中重要部件之一，選型不合理可以毀壞好的壓縮機(jī)。按負(fù)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(huán)，持續(xù)超載和低電壓。它們必須有足夠大的面積以散發(fā)負(fù)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(zhuǎn)等大電流情況下能防止焊合(觸點(diǎn)粘合)。
接觸器的額定電流不能低于壓縮機(jī)銘牌上的額定電流。規(guī)格小或質(zhì)量低劣的接觸器無(wú)法經(jīng)受壓縮機(jī)啟動(dòng)，堵轉(zhuǎn)和低電壓時(shí)的大電流沖擊，容易出現(xiàn)單相或多相觸點(diǎn)抖動(dòng)，焊接(粘合)甚至脫落的現(xiàn)象，引起電機(jī)損壞。
觸點(diǎn)抖動(dòng)的接觸器頻繁地啟停電機(jī)。電機(jī)頻繁啟動(dòng)，巨大的啟動(dòng)電流和發(fā)熱，會(huì)加繞組絕緣層的老化。每次啟動(dòng)時(shí)，磁性力矩使電機(jī)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(rùn)滑油等)，很容易引起繞組間短路。熱保護(hù)系統(tǒng)并未設(shè)計(jì)成能防止這種毀壞。此外，抖動(dòng)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(kāi)停循環(huán)或不穩(wěn)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)生永遠(yuǎn)性單相狀態(tài)，出現(xiàn)缺相狀態(tài)，使過(guò)載保護(hù)器持續(xù)地循環(huán)接通和斷開(kāi)。
需要特別強(qiáng)調(diào)的是，接觸器觸點(diǎn)焊合后，依賴接觸器斷開(kāi)壓縮機(jī)電源回路的所控制(比如高低壓控制，油壓控制，融霜控制等)將全部失效，壓縮機(jī)處于無(wú)保護(hù)狀態(tài)。
因此，當(dāng)電機(jī)燒毀后，檢查接觸器是必不可少的工序。接觸器是導(dǎo)致電機(jī)損壞的一個(gè)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(jī)。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(jī)必須獨(dú)立供電，以防同相線其他大功率設(shè)備啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)造成低電壓。電機(jī)電源線必須能夠承載電機(jī)的額定電流。
如果發(fā)生缺相時(shí)壓縮機(jī)正在運(yùn)轉(zhuǎn)，它將繼續(xù)運(yùn)行但會(huì)有大的負(fù)載電流。電機(jī)繞組會(huì)很快過(guò)熱，正常情況下壓縮機(jī)會(huì)被熱保護(hù)。當(dāng)電機(jī)繞組冷卻至設(shè)定溫度，接觸器會(huì)閉合，但壓縮機(jī)啟動(dòng)不起來(lái)，出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)，并進(jìn)入“堵轉(zhuǎn)-熱保護(hù)-堵轉(zhuǎn)”死循環(huán)。
現(xiàn)代電機(jī)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(hù)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?jǐn)?shù)計(jì)算方法為，相電壓與三相電壓平均值的大偏差值與三相電壓平均值比值。例如，標(biāo)稱380V三相電源，在壓縮機(jī)接線測(cè)量的電壓分別為380?V，366?V，400V?？梢杂?jì)算出三相電壓平均值382V，大偏差為20V，所以電壓不平衡百分?jǐn)?shù)為5.2%。
作為電壓不平衡的結(jié)果，在正常運(yùn)行使負(fù)載電流的不平衡是電壓不平衡百分點(diǎn)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。
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冷卻不足
功率較大的壓縮機(jī)一般都是回氣冷卻型的。蒸發(fā)溫度越低，系統(tǒng)質(zhì)量流量往往越小。當(dāng)蒸發(fā)溫度很低時(shí)(超過(guò)制造商的規(guī)定)，流量就不足以冷卻電機(jī)，電機(jī)就會(huì)在較高溫度下運(yùn)轉(zhuǎn)?？諝饫鋮s型壓縮機(jī)(一般不超過(guò)10HP)對(duì)回氣的依賴性小，但對(duì)壓縮機(jī)環(huán)境溫度和冷卻風(fēng)量有明確要求。
制冷劑大量泄漏也會(huì)造成系統(tǒng)質(zhì)量流量減小，電機(jī)的冷卻也會(huì)受到影響。一些無(wú)人看管的冷庫(kù)等，往往要等到制冷效果很差時(shí)才會(huì)發(fā)現(xiàn)制冷劑大量泄漏了。
電機(jī)過(guò)熱后會(huì)出現(xiàn)頻繁保護(hù)，有些用戶不深入檢查原因，甚至將熱保護(hù)器短路，那是非常糟糕的事情，過(guò)不了多久，電機(jī)就會(huì)燒掉。
壓縮機(jī)都有安全運(yùn)行工況范圍。安全工況主要的考慮因素就是壓縮機(jī)和電機(jī)的負(fù)荷與冷卻。
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用壓縮機(jī)抽真空
空氣扮演著絕緣介質(zhì)的角色，封閉容器內(nèi)抽真空后，里面的電極之間的放電現(xiàn)象就很容易發(fā)生。
因此，隨著壓縮機(jī)殼體內(nèi)的真空度的加深，殼體裸露的接線柱之間或絕緣層有微小破損的繞組之間失去絕緣介質(zhì)，一旦通電，電機(jī)可能在瞬間內(nèi)短路燒毀。如果殼體漏電，還可能造成人員觸電。
因此，禁止用壓縮機(jī)抽真空，并且在系統(tǒng)和壓縮機(jī)處于真空狀態(tài)時(shí)(抽完真空還沒(méi)有加制冷劑)，嚴(yán)禁給壓縮機(jī)通電。
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總結(jié)
電機(jī)燒毀后，掩蓋了繞組損壞的現(xiàn)象，給故障分析造成了一定的困難。然而引起壓縮機(jī)電機(jī)損壞的根本原因并不會(huì)消失。
潤(rùn)滑不良或失效時(shí)引起的異常負(fù)荷甚至堵轉(zhuǎn)，散熱不足，都會(huì)縮短繞組的壽命;繞組中夾雜了金屬屑更是為短路提供了便利;接觸器焊合將使壓縮機(jī)的保護(hù)無(wú)法執(zhí)行;電機(jī)賴以運(yùn)轉(zhuǎn)的電源出現(xiàn)異常，將從根本上毀掉任何電機(jī);用壓縮機(jī)抽真空，可能引起內(nèi)接線柱放電。
不幸的是，上述不利因素還會(huì)相互引發(fā)：異常負(fù)荷和堵轉(zhuǎn)時(shí)的大電流可能導(dǎo)致接觸器焊合;單個(gè)觸點(diǎn)拉弧甚至焊合會(huì)引起相不平衡或單相;相不平衡會(huì)引起散熱問(wèn)題;散熱不足會(huì)引起磨損;磨損會(huì)產(chǎn)生金屬屑。

因此，正確安裝使用壓縮機(jī)，以及合理的日常維護(hù)，可以防止不利因素的出現(xiàn)，是避免壓縮機(jī)電機(jī)損壞的根本方法。

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