Uszkodzenie silnika objawia się głównie uszkodzeniem (zwarciem) i przerwaniem obwodu warstwy izolacyjnej uzwojenia stojana. Po uszkodzeniu uzwojenia stojana trudno jest je odnaleźć na czas, co w efekcie może doprowadzić do przepalenia uzwojenia. Po spaleniu uzwojenia niektóre zjawiska lub bezpośrednie przyczyny prowadzące do przepalenia są ukrywane, co utrudnia analizę pośmiertną i utrudnia dochodzenie.

Jednakże działanie silnika jest nierozerwalnie związane z normalnym poborem mocy, rozsądnym obciążeniem silnika, dobrym odprowadzaniem ciepła i ochroną warstwy izolacyjnej emaliowanego drutu uzwojenia.

Na podstawie tych aspektów nietrudno stwierdzić, że przepalenie jednostki jest spowodowane sześcioma następującymi przyczynami: (1) nieprawidłowe obciążenie i przeciągnięcie; (2) zwarcie uzwojenia spowodowane metalowymi wiórami; (3) problemy ze stycznikiem; (4) Zanik fazy zasilania i nieprawidłowe napięcie; (5) Niewystarczające chłodzenie; (6) Do opróżnienia użyć kompresora. W rzeczywistości uszkodzenia silnika spowodowane wieloma czynnikami są częstsze.

1. Nieprawidłowe obciążenie i przeciągnięcie

Obciążenie silnika obejmuje obciążenie wymagane do sprężenia gazu i obciążenie wymagane do pokonania tarcia mechanicznego. Jeżeli stosunek ciśnień jest zbyt duży lub różnica ciśnień jest zbyt duża, proces sprężania będzie trudniejszy; zwiększony opór tarcia spowodowany awarią smarowania, a w skrajnych przypadkach utknięcie silnika znacznie zwiększy obciążenie silnika.

Brak smarowania i zwiększony opór tarcia są głównymi przyczynami nieprawidłowego obciążenia. Rozcieńczony olej smarowy z powrotem do stanu ciekłego, przegrzanie oleju smarowego, koksowanie i pogorszenie jakości oleju smarowego oraz brak oleju uszkadzają normalne smarowanie i powodują awarię smarowania. Płyn powrotny rozcieńcza olej smarujący, wpływając na powstawanie normalnego filmu olejowego na powierzchni ciernej, a nawet zmywając pierwotny film olejowy, zwiększając tarcie i zużycie. Przegrzanie sprężarki spowoduje, że olej smarujący stanie się cieńszy lub nawet przypalony w wysokich temperaturach, co będzie miało wpływ na tworzenie się normalnych filmów olejowych. Powrót oleju do układu nie jest dobry, a w sprężarce brakuje oleju, więc utrzymanie normalnego smarowania jest niemożliwe. Wał korbowy obraca się z dużą prędkością, a korbowód i tłok poruszają się z dużą prędkością. Powierzchnia cierna bez zabezpieczenia filmu olejowego szybko się nagrzewa. Miejscowa wysoka temperatura spowoduje szybkie odparowanie lub przypalenie oleju smarowego, co utrudni smarowanie tej części, co może spowodować miejscowe poważne zużycie w ciągu kilku sekund.

Do obracania wału korbowego wymagane są awarie smarowania, lokalne zużycie i większy moment obrotowy. Sprężarki małej mocy (takie jak lodówki, sprężarki klimatyzacji domowej) ze względu na mały moment obrotowy silnika, zjawisko utknięcia (silnik nie może się obracać) często występuje po awarii smarowania i wchodzi w stan martwy „zablokowany-zabezpieczenie termiczne-zablokowany”. cykl, silnik pali się tylko kwestia czasu. Półhermetyczny silnik sprężarki o dużej mocy ma duży moment obrotowy, a lokalne zużycie nie powoduje zgaśnięcia. Moc silnika będzie wzrastać wraz z obciążeniem w pewnym zakresie, co spowoduje poważniejsze zużycie, a nawet zagryzanie cylindra (tłok utknie w cylindrze od wewnątrz), poważne uszkodzenia, takie jak pęknięte korbowody.

Prąd utyku (prąd utyku) jest około 4-8 razy większy od normalnego prądu roboczego. W momencie uruchomienia silnika wartość szczytowa prądu może osiągnąć lub zbliżyć się do prądu utyku. Ponieważ wydzielanie ciepła z rezystora jest proporcjonalne do kwadratu prądu, prąd podczas rozruchu i utyku spowoduje szybkie nagrzewanie się uzwojenia. Zabezpieczenie termiczne może chronić elektrodę, gdy wirnik jest zablokowany, ale generalnie nie ma szybkiej reakcji i nie może zapobiec zmianom temperatury uzwojenia spowodowanym częstymi rozruchami. Częste uruchamianie i nietypowe obciążenie sprawią, że uzwojenia wytrzymają próbę wysokiej temperatury, co zmniejszy wydajność izolacji emaliowanego drutu.

Ponadto obciążenie wymagane do sprężania gazu będzie wzrastać wraz ze wzrostem stopnia sprężania i wzrostem różnicy ciśnień. Dlatego użycie sprężarki wysokotemperaturowej w niskich temperaturach lub użycie sprężarki niskotemperaturowej w wysokich temperaturach będzie miało wpływ na obciążenie i odprowadzanie ciepła przez silnik, co jest niewłaściwe i skraca żywotność elektrody. Gdy wydajność izolacji uzwojenia ulegnie pogorszeniu, jeśli wystąpią inne czynniki (takie jak wióry metalowe tworzące obwód przewodzący, kwaśny olej smarujący itp.), łatwo jest spowodować zwarcie i uszkodzenie.

2.Zwarcie spowodowane opiłkami metalu

Opiłki metalu w uzwojeniach są przyczyną zwarć i słabej izolacji uziemienia. Normalne wibracje podczas pracy sprężarki, a uzwojenie jest skręcone przez siłę elektromagnetyczną przy każdym uruchomieniu, sprzyjają względnemu ruchowi i tarciu pomiędzy metalowymi skrawkami umieszczonymi pomiędzy uzwojeniami a emaliowanym drutem uzwojenia. Ostre wióry metalowe mogą zarysować emaliowaną izolację przewodu i spowodować zwarcie.

Źródłami opiłków metalowych są wióry z rur miedzianych pozostałe podczas budowy, żużel spawalniczy, wióry metalowe zużyte w sprężarce i uszkodzone (np. pęknięte tarcze zaworowe). W przypadku sprężarek hermetycznych (w tym hermetycznych sprężarek spiralnych) te metalowe wióry lub zanieczyszczenia mogą spaść na uzwojenia. W przypadku sprężarek półhermetycznych niektóre cząstki będą przepływać do układu wraz z gazem i smarem i ostatecznie gromadzą się w uzwojeniach z powodu pola magnetycznego; podczas gdy niektóre metalowe cząstki (takie jak zużycie łożysk oraz zużycie wirnika i stojana silnika (zamiatanie)) spadną bezpośrednio na uzwojenie. Zwarcia po zgromadzeniu się metalowych zanieczyszczeń w uzwojeniach są tylko kwestią czasu.

Na szczególną uwagę zasługuje dwustopniowa sprężarka. W sprężarce dwustopniowej powietrze powrotne i normalny olej wracają bezpośrednio do cylindra pierwszego stopnia (stopień niskiego ciśnienia). Po sprężeniu wchodzi do uzwojenia chłodzącego komorę silnika przez rurę średniociśnieniową, a następnie wchodzi do drugiego stopnia jak zwykła sprężarka jednostopniowa. (Cylinder wysokociśnieniowy). Powietrze powrotne zawiera olej smarujący, który sprawia, że ​​proces sprężania przypomina cienki lód. W przypadku powrotu cieczy, płytka zaworu cylindra pierwszego stopnia łatwo ulega uszkodzeniu. Pęknięta tarcza zaworu może dostać się do uzwojenia po przejściu przez rurkę średniociśnieniową. Dlatego sprężarki dwustopniowe są bardziej podatne na zwarcia metalowe spowodowane wiórami metalowymi niż sprężarki jednostopniowe.

Często zdarza się nieszczęście, że dana sprężarka podczas analizy rozruchu wyczuwa zapach spalonego oleju smarowego. Kiedy powierzchnia metalu jest mocno zużyta, temperatura jest bardzo wysoka, a olej smarowy zaczyna koksować, gdy przekracza 175oC. Jeżeli w układzie jest więcej wody (podciśnienie nie jest idealne, zawartość wody w oleju smarowym i czynniku chłodniczym jest duża, powietrze przedostaje się po uszkodzeniu przewodu powrotnego podciśnienia itp.), olej smarowy może mieć odczyn kwaśny. Kwaśny olej smarowy spowoduje korozję miedzianej rurki i warstwy izolacyjnej uzwojenia. Z jednej strony spowoduje to miedziowanie; z drugiej strony kwaśny olej smarowy zawierający atomy miedzi ma słabe właściwości izolacyjne i stwarza warunki do zwarcia uzwojenia.

3. Problemy ze stycznikiem

Stycznik jest jedną z ważnych części obwodu sterującego silnika. Niewłaściwy dobór może zniszczyć najlepszą sprężarkę. Niezwykle istotny jest odpowiedni dobór stycznika do obciążenia.

Stycznik musi być w stanie sprostać wymagającym warunkom, takim jak szybka praca cykliczna, ciągłe przeciążenie i niskie napięcie. Muszą mieć wystarczająco dużą powierzchnię, aby rozproszyć ciepło wytwarzane przez prąd obciążenia, a wybór materiału stykowego musi zapobiegać spawaniu w warunkach wysokiego prądu, takich jak rozruch lub przeciągnięcie. Ze względów bezpieczeństwa i niezawodności stycznik sprężarki musi jednocześnie odłączać obwód trójfazowy. Nie zaleca się odłączania obwodu dwufazowego.

Stycznik musi spełniać następujące cztery elementy:

Stycznik musi spełniać wytyczne dotyczące pracy i testowania określone w normie ARI 780-78 „Specialized Contactor Standard”.

Producent musi zapewnić, że stycznik zamyka się w temperaturze pokojowej przy 80% minimalnego napięcia z tabliczki znamionowej.

W przypadku stosowania pojedynczego stycznika, prąd znamionowy stycznika musi być większy niż prąd znamionowy silnika (RLA) z tabliczki znamionowej. Jednocześnie stycznik musi być w stanie wytrzymać prąd utyku silnika. Jeżeli za stycznikiem znajdują się inne obciążenia, takie jak wentylatory silnika itp., należy je również wziąć pod uwagę.

Gdy używane są dwa styczniki, wartość znamionowa uzwojenia dodatkowego każdego stycznika musi być równa lub większa niż wartość znamionowa uzwojenia częściowego sprężarki.

Prąd znamionowy stycznika nie może być niższy niż prąd znamionowy podany na tabliczce znamionowej sprężarki. Styczniki o małych specyfikacjach lub gorszej jakości nie są w stanie wytrzymać rozruchu sprężarki, uderzenia wysokiego prądu w przypadku utknięcia w miejscu i przy niskim napięciu oraz są podatne na wibracje styków jednofazowych lub wielofazowych, spawanie, a nawet odpadanie, co może spowodować uszkodzenie silnika .

Styczniki z drgającymi stykami często uruchamiają i zatrzymują silnik. Silnik uruchamia się często, a ogromny prąd rozruchowy i ciepło pogłębiają starzenie się izolacji uzwojenia. Przy każdym uruchomieniu moment magnetyczny powoduje niewielki ruch i tarcie pomiędzy uzwojeniami silnika. Jeśli istnieją inne czynniki (takie jak wióry metalu, słaby olej izolacyjny itp.), łatwo jest spowodować zwarcie między uzwojeniami. Systemy ochrony termicznej nie są zaprojektowane tak, aby zapobiegać takim uszkodzeniom. Ponadto drgające cewki styczników są podatne na awarie. Jeśli cewka stykowa jest uszkodzona, łatwo jest sprawić wrażenie jednofazowej.

Jeżeli rozmiar stycznika jest zbyt mały, styk nie jest w stanie wytrzymać łuku i wysokiej temperatury spowodowanej częstymi cyklami start-stop lub niestabilnym napięciem pętli sterującej i może zostać zespawany lub odłączony od ramy stykowej. Spawane styki wytwarzają stały stan jednofazowy, który umożliwia ciągłe włączanie i wyłączanie zabezpieczenia przed przeciążeniem.

Należy szczególnie podkreślić, że po zespawaniu styków stycznika wszystkie elementy sterujące, których zadaniem jest odłączenie obwodu zasilania sprężarki od stycznika (takie jak sterowanie wysokim i niskim ciśnieniem, sterowanie ciśnieniem oleju, sterowanie odszranianiem itp.) przestaną działać, a sprężarka jest w stanie niezabezpieczonym.

4. Zanik fazy zasilania i nieprawidłowe napięcie

Nieprawidłowe napięcie i utrata fazy mogą z łatwością zniszczyć każdy silnik. Zakres zmian napięcia zasilania nie może przekraczać ± 10% napięcia znamionowego. Asymetria napięć pomiędzy trzema fazami nie może przekraczać 5%. Silniki dużej mocy muszą być zasilane niezależnie, aby zapobiec powstawaniu niskich napięć podczas uruchamiania i pracy innych urządzeń dużej mocy na tej samej linii. Przewód zasilający silnika musi być w stanie wytrzymać prąd znamionowy silnika.

Jeśli sprężarka pracuje w momencie zaniku fazy, będzie nadal działać, ale będzie generować duży prąd obciążenia. Uzwojenia silnika mogą szybko się przegrzać, a sprężarka jest zwykle zabezpieczona termicznie. Kiedy uzwojenie silnika ostygnie do ustawionej temperatury, stycznik zamknie się, ale sprężarka nie uruchomi się, nastąpi utknięcie i silnik przejdzie w martwy cykl „utyk-zabezpieczenie przed przegrzaniem-utyk”.

Różnica w uzwojeniach nowoczesnych silników jest bardzo mała, a różnica w prądzie fazowym, gdy trójfazowa równowaga zasilania jest znikoma. W idealnym stanie napięcie fazowe jest zawsze równe, o ile do dowolnej fazy podłączony jest ochraniacz, może on zapobiec uszkodzeniom spowodowanym przetężeniem. Właściwie trudno jest zagwarantować równowagę napięcia fazowego.

Procent asymetrii napięcia oblicza się jako stosunek maksymalnego odchylenia napięcia fazowego od średniej napięcia trójfazowego do średniej napięcia trójfazowego. Na przykład dla nominalnego trójfazowego źródła zasilania 380 V napięcia zmierzone na zaciskach sprężarki wynoszą 380 V i 366 V, 400 V, można obliczyć średnie napięcie trójfazowe 382 V, maksymalne odchylenie wynosi 20 V, więc procent asymetrii napięcia wynosi 5,2%.

W wyniku asymetrii napięcia, asymetria prądu obciążenia podczas normalnej pracy jest 4-10 razy większa od procentowej asymetrii napięcia. W poprzednim przykładzie niezrównoważenie napięcia wynoszące 5,2% może spowodować niezrównoważenie prądu wynoszące 50%.

Procentowy wzrost temperatury uzwojenia fazowego spowodowany niezrównoważonym napięciem jest w przybliżeniu dwukrotnością kwadratu punktu procentowego niezrównoważonego napięcia. W poprzednim przykładzie liczba punktów asymetrii napięć wyniosła 5,2, a procentowy wzrost temperatury uzwojenia wyniósł 54%. W rezultacie doszło do przegrzania uzwojenia jednofazowego, a pozostałe dwa uzwojenia miały normalną temperaturę.

Wypełniona ankieta wykazała, że ​​43% przedsiębiorstw energetycznych dopuszcza niezbilansowanie napięć na poziomie 3%, a kolejne 30% przedsiębiorstw energetycznych pozwala na niezbilansowanie napięć na poziomie 5%.

5. Niewystarczające chłodzenie

Sprężarki o większej mocy są zazwyczaj chłodzone powietrzem powrotnym. Im niższa temperatura parowania, tym mniejszy przepływ masowy w systemie. Gdy temperatura parowania jest bardzo niska (przekracza specyfikację producenta), przepływ jest niewystarczający do schłodzenia silnika i silnik będzie pracował w wyższych temperaturach. Sprężarki chłodzone powietrzem (zazwyczaj nie więcej niż 10 KM) są w mniejszym stopniu zależne od powietrza powrotnego, ale mają jasne wymagania dotyczące temperatury otoczenia sprężarki i objętości powietrza chłodzącego.

Duży wyciek czynnika chłodniczego również zmniejszy przepływ masowy układu i będzie to miało wpływ na chłodzenie silnika. Niektóre nienadzorowane chłodnie itp. często czekają, aż efekt chłodzenia będzie słaby, aby wykryć duży wyciek czynnika chłodniczego.

Częsta ochrona występuje w przypadku przegrzania silnika. Niektórzy użytkownicy nie sprawdzają dokładnie przyczyny lub nawet zwierają zabezpieczenie termiczne, co jest bardzo złe. Niedługo silnik się spali.

Sprężarki charakteryzują się szeregiem bezpiecznych warunków pracy. Głównym czynnikiem wpływającym na bezpieczne warunki pracy jest obciążenie i chłodzenie sprężarki i silnika. Ze względu na różne ceny sprężarek w różnych strefach temperatur, w przeszłości w krajowym przemyśle chłodniczym stosowano sprężarki spoza zakresu. Sytuacja uległa znacznej poprawie wraz ze wzrostem wiedzy specjalistycznej i warunkami gospodarczymi.

6. Użyj sprężarki do ewakuacji

Zapomniano o sprężarkach chłodniczych typu otwartego, ale nadal niektórzy pracownicy budowlani w branży chłodniczej zachowali zwyczaj używania sprężarki do ewakuacji. To jest bardzo niebezpieczne.

Powietrze pełni rolę ośrodka izolacyjnego. Po opróżnieniu próżni w szczelnie zamkniętym pojemniku łatwo nastąpi wyładowanie pomiędzy elektrodami znajdującymi się w środku. Dlatego wraz ze wzrostem podciśnienia w obudowie sprężarki następuje utrata środka izolacyjnego pomiędzy odsłoniętymi zaciskami w obudowie lub pomiędzy uzwojeniami z lekko uszkodzoną izolacją. Po włączeniu zasilania silnik może ulec natychmiastowemu zwarciu i spaleniu. Jeśli z obudowy wycieknie prąd, może to również spowodować porażenie prądem.

Dlatego też zabrania się używania sprężarki do opróżniania oraz surowo zabrania się włączania zasilania sprężarki, gdy w układzie i sprężarce znajduje się próżnia (po usunięciu próżni nie dodano czynnika chłodniczego).