Il danno al motore si manifesta principalmente nel danneggiamento (cortocircuito) e nel circuito aperto dello strato isolante dell'avvolgimento dello statore. Dopo che l'avvolgimento dello statore è danneggiato, è difficile trovarlo in tempo, il che potrebbe portare alla bruciatura dell'avvolgimento. Dopo che l'avvolgimento è bruciato, alcuni fenomeni o cause dirette che portano al burnout vengono nascosti, rendendo difficili le analisi post mortem e le indagini sulle cause.

Tuttavia, il funzionamento del motore è inseparabile dal normale assorbimento di potenza, da un carico ragionevole del motore, da una buona dissipazione del calore e dalla protezione dello strato isolante del filo smaltato dell'avvolgimento.

Partendo da questi aspetti, non è difficile constatare che il guasto dell'unità è causato dai seguenti sei motivi: (1) carico anomalo e stallo; (2) cortocircuito dell'avvolgimento causato da trucioli metallici; (3) problemi ai contattori; (4) Perdita di fase dell'alimentazione e tensione anomala; (5) Raffreddamento insufficiente; (6) Utilizzare un compressore per evacuare. In effetti, i danni motori causati da molteplici fattori sono più comuni.

1. Carico anomalo e stallo

Il carico del motore comprende il carico necessario per comprimere il gas e il carico necessario per superare l'attrito meccanico. Se il rapporto di pressione è troppo grande o la differenza di pressione è troppo grande, il processo di compressione sarà più difficile; la maggiore resistenza all'attrito causata dalla mancata lubrificazione e, in casi estremi, lo stallo del motore aumenteranno notevolmente il carico del motore.

La mancata lubrificazione e l'aumento della resistenza all'attrito sono le cause principali del carico anomalo. Il ritorno dell'olio lubrificante diluito allo stato liquido, il surriscaldamento dell'olio lubrificante, la coking e il deterioramento dell'olio lubrificante e la mancanza di olio danneggeranno la normale lubrificazione e causeranno guasti alla lubrificazione. Il liquido di ritorno diluisce l'olio lubrificante, influenzando la formazione del normale film d'olio sulla superficie di attrito e lavando via anche il film d'olio originale, aumentando l'attrito e l'usura. Il surriscaldamento del compressore farà sì che l'olio lubrificante diventi più sottile o addirittura bruciato alle alte temperature, influenzando la formazione di normali pellicole d'olio. Il ritorno dell'olio del sistema non è buono e il compressore è a corto di olio, quindi è impossibile mantenere la normale lubrificazione. L'albero motore ruota ad alta velocità e la biella e il pistone si muovono ad alta velocità. La superficie di attrito senza protezione del film d'olio si surriscalda rapidamente. L'elevata temperatura locale farà evaporare o bruciare rapidamente l'olio lubrificante, rendendo questa parte più difficile da lubrificare, il che può causare una grave usura locale in pochi secondi.

Per far ruotare l'albero motore sono necessari problemi di lubrificazione, usura locale e coppia maggiore. Compressori a bassa potenza (come frigoriferi, compressori di condizionamento domestico) a causa della piccola coppia del motore, il fenomeno di stallo (il motore non può ruotare) spesso si verifica dopo un guasto alla lubrificazione ed entra nella modalità "protezione termica bloccata" morta ciclo, il motore brucia solo. È questione di tempo. Il motore del compressore semiermetico ad alta potenza ha una coppia elevata e l'usura locale non provoca stallo. La potenza del motore aumenterà con il carico entro un certo intervallo, il che causerà un'usura più grave e persino il morso del cilindro (il pistone è bloccato all'interno del cilindro), gravi danni come aste rotte.

La corrente di stallo (corrente di stallo) è circa 4-8 volte la normale corrente operativa. Nel momento in cui il motore si avvia, il valore di picco della corrente può avvicinarsi o raggiungere la corrente di stallo. Poiché il rilascio di calore dal resistore è proporzionale al quadrato della corrente, la corrente durante l'avvio e lo stallo causerà un rapido riscaldamento dell'avvolgimento. La protezione termica può proteggere l'elettrodo quando il rotore è bloccato, ma generalmente non ha una risposta rapida e non può impedire le variazioni di temperatura dell'avvolgimento causate da avviamenti frequenti. L'avvio frequente e il carico anomalo faranno sì che gli avvolgimenti resistano al test ad alta temperatura, riducendo così le prestazioni di isolamento del filo smaltato.

Inoltre, il carico richiesto per comprimere il gas aumenterà all'aumentare del rapporto di compressione e della differenza di pressione. Pertanto, l'utilizzo di un compressore ad alta temperatura per basse temperature, o l'utilizzo di un compressore a bassa temperatura per alte temperature, influenzerà il carico e la dissipazione del calore del motore, il che è inappropriato e ridurrà la durata dell'elettrodo. Dopo che le prestazioni di isolamento dell'avvolgimento si sono deteriorate, se sono presenti altri fattori (come trucioli metallici che formano un circuito conduttivo, olio lubrificante acido, ecc.), è facile provocare un cortocircuito e danni.

2.Cortocircuito causato da trucioli metallici

La limatura metallica negli avvolgimenti è responsabile dei cortocircuiti e del basso isolamento da terra. La normale vibrazione quando il compressore è in funzione e l'avvolgimento viene attorcigliato dalla forza elettromagnetica ogni volta che si avvia, favorirà il movimento relativo e l'attrito tra i rottami metallici interposti tra gli avvolgimenti e il filo smaltato dell'avvolgimento. I trucioli metallici taglienti possono graffiare l'isolamento del filo smaltato e causare un cortocircuito.

Le fonti di trucioli metallici includono trucioli di tubi di rame lasciati durante la costruzione, scorie di saldatura, trucioli metallici usurati all'interno del compressore e danneggiati (come dischi delle valvole rotti). Nei compressori ermetici (compresi i compressori ermetici scroll), questi trucioli o detriti metallici possono cadere sugli avvolgimenti. Per i compressori semiermetici, alcune particelle fluiranno nel sistema con il gas e il lubrificante e alla fine si accumuleranno negli avvolgimenti a causa del magnetismo; mentre alcuni detriti metallici (come l'usura dei cuscinetti e l'usura del rotore del motore e dello statore (sweep)) cadranno direttamente sull'avvolgimento. È solo questione di tempo prima che si verifichino cortocircuiti dopo che i detriti metallici si sono accumulati negli avvolgimenti.

Di particolare rilievo è il compressore a due stadi. In un compressore a due stadi, l'aria di ritorno e l'olio normale ritornano direttamente al cilindro del primo stadio (stadio a bassa pressione). Dopo la compressione, entra nell'avvolgimento di raffreddamento della cavità del motore attraverso il tubo di media pressione, quindi entra nel secondo stadio come un normale compressore monostadio. (Bombola ad alta pressione). L'aria di ritorno contiene olio lubrificante, che ha reso il processo di compressione simile al ghiaccio sottile. Se c'è ritorno di liquido, il disco della valvola della bombola del primo stadio si rompe facilmente. Il disco della valvola rotto può entrare nell'avvolgimento dopo aver attraversato il tubo di media pressione. Pertanto, i compressori a due stadi sono più suscettibili ai cortocircuiti metallici causati dai trucioli metallici rispetto ai compressori a stadio singolo.

La cosa spiacevole spesso si verifica quando il compressore in questione avverte l'odore di bruciato dell'olio lubrificante durante l'analisi di avvio. Quando la superficie metallica è molto usurata, la temperatura è molto elevata e l'olio lubrificante inizia a coke quando supera i 175°C. Se è presente più acqua nel sistema (il vuoto non è ideale, il contenuto di acqua dell'olio lubrificante e del refrigerante è elevato, l'aria entra dopo la rottura del tubo di ritorno della pressione negativa, ecc.), l'olio lubrificante potrebbe apparire acido. L'olio lubrificante acido corroderà il tubo di rame e lo strato isolante dell'avvolgimento. Da un lato, causerà la placcatura in rame; d'altro canto, l'olio lubrificante acido contenente atomi di rame ha scarse prestazioni di isolamento e crea condizioni per il cortocircuito dell'avvolgimento.

3. Problemi al contattore

Il contattore è una delle parti importanti nel circuito di controllo del motore. Una selezione impropria può distruggere il miglior compressore. È estremamente importante selezionare correttamente il contattore in base al carico.

Il contattore deve essere in grado di soddisfare condizioni impegnative quali cicli rapidi, sovraccarico continuo e bassa tensione. Devono avere un'area sufficientemente ampia per dissipare il calore generato dalla corrente di carico e la scelta del materiale di contatto deve impedire la saldatura in condizioni di corrente elevata come avvio o stallo. Per sicurezza e affidabilità, il contattore del compressore deve scollegare contemporaneamente il circuito trifase. Non è consigliabile scollegare il circuito bifase.

Il contattore deve soddisfare i seguenti quattro elementi:

Il contattore deve soddisfare le linee guida di funzionamento e di prova specificate nella norma ARI 780-78 "Specialized Contactor Standard".

Il costruttore deve garantire che il contattore chiuda a temperatura ambiente all'80% della tensione minima di targa.

Quando si utilizza un singolo contattore, la corrente nominale del contattore deve essere maggiore della corrente nominale della targa del motore (RLA). Allo stesso tempo, il contattore deve essere in grado di sopportare la corrente di stallo del motore. Se a valle del contattore sono presenti altri carichi, quali ventilatori motori, ecc., è necessario tenerne conto.

Quando si utilizzano due contattori, il valore nominale dello stallo dell'avvolgimento secondario di ciascun contattore deve essere uguale o superiore al valore nominale dello stallo del semiavvolgimento del compressore.

La corrente nominale del contattore non deve essere inferiore alla corrente nominale riportata sulla targhetta del compressore. I contattori con specifiche ridotte o qualità inferiore non possono sopportare l'avvio del compressore, l'impatto di corrente elevata in stallo e bassa tensione, e sono soggetti a vibrazioni di contatto monofase o multifase, saldature e persino cadute, che causeranno danni al motore .

I contattori con contatti tremolanti avviano e arrestano spesso il motore. Il motore si avvia frequentemente e l'elevata corrente di avviamento e il calore aggraveranno l'invecchiamento dell'isolamento dell'avvolgimento. Ad ogni avviamento la coppia magnetica provoca leggeri movimenti e attriti tra gli avvolgimenti del motore. Se sono presenti altri fattori (come trucioli metallici, olio isolante inadeguato, ecc.), è facile provocare un cortocircuito tra gli avvolgimenti. I sistemi di protezione termica non sono progettati per prevenire tali danni. Inoltre, le bobine dei contattori tremolanti sono soggette a guasti. Se la bobina di contatto è danneggiata, è facile che appaia monofase.

Se la dimensione del contattore è troppo piccola, il contatto non può resistere all'arco e all'elevata temperatura causata da frequenti cicli di avvio-arresto o da una tensione instabile del circuito di controllo e potrebbe saldarsi o staccarsi dal telaio del contatto. I contatti saldati produrranno uno stato monofase permanente, che consente l'accensione e lo spegnimento continui del dispositivo di protezione da sovraccarico.

Va sottolineato in particolare che, dopo la saldatura dei contatti del contattore, tutti i controlli che fanno affidamento sul contattore per scollegare il circuito di alimentazione del compressore (come il controllo di alta e bassa pressione, controllo della pressione dell'olio, controllo dello sbrinamento, ecc.) falliranno e il compressore è in stato non protetto.

4. Perdita di fase dell'alimentazione e tensione anomala

Una tensione anomala e una perdita di fase possono facilmente distruggere qualsiasi motore. Il campo di variazione della tensione di alimentazione non può superare il ± 10% della tensione nominale. Lo squilibrio di tensione tra le tre fasi non può superare il 5%. I motori ad alta potenza devono essere alimentati in modo indipendente per evitare basse tensioni quando altre apparecchiature ad alta potenza sulla stessa linea si avviano e funzionano. Il cavo di alimentazione del motore deve essere in grado di sostenere la corrente nominale del motore.

Se il compressore è in funzione quando si verifica una perdita di fase, continuerà a funzionare ma avrà una corrente di carico elevata. Gli avvolgimenti del motore possono surriscaldarsi rapidamente e il compressore è normalmente protetto termicamente. Quando l'avvolgimento del motore si raffredda fino alla temperatura impostata, il contattore si chiuderà, ma il compressore non si avvierà, si verificherà uno stallo ed entrerà nel ciclo morto di "protezione dal calore di stallo".

La differenza negli avvolgimenti dei motori moderni è molto piccola e la differenza nella corrente di fase quando il bilanciamento trifase dell'alimentazione è trascurabile. In uno stato ideale, la tensione di fase è sempre uguale, finché un protettore è collegato a qualsiasi fase, può prevenire danni causati da sovracorrente. In realtà è difficile garantire l'equilibrio della tensione di fase.

La percentuale di squilibrio di tensione viene calcolata come il rapporto tra la deviazione massima della tensione di fase rispetto alla media della tensione trifase rispetto alla media della tensione trifase. Ad esempio, per una fonte di alimentazione trifase nominale da 380 V, le tensioni misurate ai terminali del compressore sono 380 V e 366 V, 400 V, è possibile calcolare la tensione trifase media di 382 V, la deviazione massima è 20 V, quindi la percentuale di squilibrio di tensione è 5,2%.

Come risultato dello squilibrio di tensione, lo squilibrio della corrente di carico durante il normale funzionamento è 4-10 volte la percentuale di squilibrio di tensione. Nell'esempio precedente, uno squilibrio di tensione del 5,2% può causare uno squilibrio di corrente del 50%.

La percentuale di aumento della temperatura dell'avvolgimento di fase causato dalla tensione sbilanciata è circa il doppio del quadrato del punto percentuale di sbilanciamento della tensione. Nell'esempio precedente, il numero di punti di squilibrio di tensione era 5,2 e l'aumento percentuale della temperatura dell'avvolgimento era del 54%. Di conseguenza, l'avvolgimento monofase si è surriscaldato e gli altri due avvolgimenti hanno raggiunto temperature normali.

Da un sondaggio completato è emerso che il 43% delle società elettriche consente uno squilibrio di tensione del 3% e un altro 30% delle società elettriche consente uno squilibrio di tensione del 5%.

5.Raffreddamento insufficiente

I compressori di potenza più grandi sono generalmente raffreddati con aria di ritorno. Quanto più bassa è la temperatura di evaporazione, tanto minore è la portata massica del sistema. Quando la temperatura di evaporazione è molto bassa (superiore alle specifiche del produttore), il flusso è insufficiente per raffreddare il motore e il motore funzionerà a temperature più elevate. I compressori raffreddati ad aria (generalmente non più di 10 HP) dipendono meno dall'aria di ritorno, ma hanno requisiti chiari per quanto riguarda la temperatura ambiente del compressore e il volume dell'aria di raffreddamento.

Una grande perdita di refrigerante ridurrà anche il flusso di massa del sistema e il raffreddamento del motore ne risentirà. Alcune celle frigorifere non presidiate, ecc., spesso aspettano che l'effetto di raffreddamento sia scarso per individuare una grande perdita di refrigerante.

La protezione frequente si verifica quando il motore è surriscaldato. Alcuni utenti non controllano a fondo la causa, o addirittura mettono in corto il protettore termico, il che è molto negativo. In poco tempo, il motore si brucerà.

I compressori hanno una serie di condizioni operative sicure. La considerazione principale per condizioni di lavoro sicure è il carico e il raffreddamento del compressore e del motore. A causa dei diversi prezzi dei compressori a seconda delle zone di temperatura, in passato l'industria della refrigerazione domestica ha utilizzato compressori fuori portata. La situazione è migliorata notevolmente con la crescita delle competenze e delle condizioni economiche.

6. Utilizzare il compressore per evacuare

I compressori di refrigerazione di tipo aperto sono stati dimenticati, ma ci sono ancora alcuni operai edili nel settore della refrigerazione che hanno mantenuto l'abitudine di utilizzare il compressore per l'evacuazione. Questo è molto pericoloso.

L'aria svolge il ruolo di mezzo isolante. Dopo che il vuoto è stato evacuato nel contenitore sigillato, si verificherà facilmente la scarica tra gli elettrodi all'interno. Pertanto, con l'aumento del vuoto nella carcassa del compressore, il mezzo isolante viene perso tra i terminali esposti nella carcassa o tra gli avvolgimenti con isolamento leggermente danneggiato. Una volta accesa l'alimentazione, il motore potrebbe andare in cortocircuito e bruciarsi in un istante. Se la custodia perde elettricità, potrebbe verificarsi anche una scossa elettrica.

Pertanto, è vietato utilizzare il compressore per eseguire l'evacuazione ed è severamente vietato energizzare il compressore quando il sistema e il compressore si trovano in uno stato di vuoto (non è stato aggiunto refrigerante dopo l'evacuazione del vuoto).