Uue energiaga elektrisõidukite õhukonditsioneeri rullkompressori levinud rikete analüüs -- Mootori läbipõlemine

Mootorikompressorite (edaspidi kompressorid) rikked võib jagada mootoririkketeks ja mehaanilisteks riketeks (sh väntvõlli, ühendusvarda, kolvi, klapiplaadi, silindripea tihendi jne). Mehaanilised rikked koormavad sageli mootorit üle või isegi seiskuvad, mis on mootorikahjustuste üks peamisi põhjuseid.
Mootori kahjustuste peamised ilmingud on staatori mähise isolatsioonikihi kahjustus (lühis) ja avatud vooluring. Kahjustatud staatorimähiseid on raske õigeaegselt tuvastada ja need võivad lõpuks viia mähiste läbipõlemiseni. Pärast mähise läbipõlemist varjatakse mõned läbipõlemiseni viivad nähtused või otsesed põhjused, mistõttu on põhjuste tagantjärele analüüsimine ja uurimine raskendatud.
Mootori tööd ei saa aga eraldada tavalisest sisendvõimsusest, mootori mõistlikust koormusest, heast soojuse hajumisest ja mähise emailtraadi isolatsioonikihi kaitsest. Nende aspektide põhjal pole raske leida, et mähise läbipõlemise põhjused on järgmised:
(1) Ebatavaline koormus ja lukustatud rootor;
(2) Metallilaastudest põhjustatud mähiste lühis;
(3) Kontaktori probleem;
(4) toiteallika faasikadu ja ebatavaline pinge;
(5) Ebapiisav jahutus;
(6) Vaakum kompressoriga.
Tegelikult on paljude tegurite põhjustatud mootorikahjustused tavalisemad.
1. Ebanormaalne koormus ja lukustatud rootor
Mootori koormus hõlmab gaasi kokkusurumiseks vajalikku koormust ja mehaanilise hõõrdumise ületamiseks vajalikku koormust. Liigne rõhusuhe või diferentsiaalrõhk võib tihendusprotsessi raskendada; Hõõrdetakistuse suurenemine, mis on põhjustatud määrimisrikkest ja äärmuslikel juhtudel mootori blokeerimisest, suurendab oluliselt mootori koormust.
Ebanormaalse koormuse peamised põhjused on määrimishäired ja suurenenud hõõrdetakistus. Määrdeõli lahjendamiseks vedeliku tagastamine, määrdeõli ülekuumenemine, määrdeõli koksistamine ja riknemine ning õlipuudus võivad normaalset määrimist häirida, põhjustades määrdetõrkeid. Tagastusvedelik lahjendab määrdeõli, mõjutades normaalse õlikile teket hõõrdepinnal ja loputades isegi algse õlikile välja, suurendades hõõrdumist ja kulumist. Kompressori ülekuumenemine võib põhjustada määrdeõli hõrenemist või isegi koksiseerumist kõrgel temperatuuril, mõjutades normaalsete õlikilede teket. Süsteemi õlitagastus ei ole hea ja kompressoril puudub õli, mis loomulikult takistab normaalset määrimist. Kui väntvõll pöörleb suurel kiirusel ja ühendusvarda kolb liigub suurel kiirusel, kuumeneb õlikile kaitseta hõõrdepind kiiresti. Kohalikud kõrged temperatuurid põhjustavad määrdeõli kiiret aurustumist või koksimist, muutes selle osa määrimise raskemaks ja võivad mõne sekundi jooksul põhjustada tugevat lokaalset kulumist. Määrimistõrge ja kohalik kulumine nõuavad väntvõlli pöörlemiseks suuremat pöördemomenti. Väikesed võimsuskompressorid (nagu külmikud ja kodumajapidamises kasutatavad kliimaseadmete kompressorid) kogevad sageli mootori madala pöördemomendi tõttu tekkinud määrimistõrgete tõttu lukustatud rootori nähtust ja sisenevad "lukustatud rootori termokaitse lukustatud rootori" surnud tsüklisse. On vaid aja küsimus, millal mootor maha põleb. Suure võimsusega poolsuletud kompressormootori pöördemoment on aga suur ja kohalik kulumine ei põhjusta rootori blokeerumist. Mootori võimsus suureneb koormusega teatud vahemikus, mis põhjustab tugevamat kulumist ja isegi tõsiseid kahjustusi, nagu silindri kinnikiilumine (kolb on silindrisse kinni jäänud), ühendusvarda purunemine jne.
Lukustatud rootori vool (lukustatud rootori vool) on ligikaudu 4-8 korda suurem kui tavaline töövool. Mootori käivitamise hetkel võib voolu tippväärtus läheneda lukustatud rootori voolule või jõuda selleni. Kuna takisti poolt eralduv soojus on võrdeline voolu ruuduga, soojendab käivitamisel ja blokeerimisel tekkiv vool mähise kiiresti üles. Termokaitse võib kaitsta elektroode rootori lukustumise ajal, kuid üldiselt ei reageeri see kiiresti ega suuda vältida sagedastest käivitustest põhjustatud mähise temperatuuri muutusi. Sagedased käivitused ja ebatavalised koormused, mis panevad mähised kõrgele temperatuurile, võivad vähendada emailitud juhtmete isolatsioonivõimet. Lisaks suureneb surveastme ja rõhuerinevuse suurenedes ka surugaasile vajalik koormus. Seetõttu võib kõrge temperatuuriga kompressori kasutamine madalatel temperatuuridel või madala temperatuuriga kompressori kasutamine kõrgetel temperatuuridel mõjutada mootori koormust ja soojuse hajumist, mis on sobimatu ja võib lühendada elektroodi kasutusiga. Pärast mähise isolatsiooniomaduste halvenemist on muude tegurite (nt juhtivat ahelat moodustavad metallilaastud, happeline määrdeõli jne) koosmõjul kerge tekitada lühist ja kahjustusi.
2. Metallilaastudest põhjustatud lühis
Mähistesse segatud metallijäägid on lühiste ja madalate maapinna isolatsiooniväärtuste peamised süüdlased. Kompressori normaalne vibratsioon töö ajal, aga ka mähise keerdumine elektromagnetilise jõu tõttu iga käivitamise ajal võivad soodustada mähiste ja mähise emailtraadi vahel segunenud metallilaastude suhtelist liikumist ja hõõrdumist. Teravate servade ja nurkadega metallilaastud võivad emailitud traadi isolatsioonikihti kriimustada, põhjustades lühise.
Metallijääkide allikateks on ehituse käigus jäänud vasktorujäägid, keevitusräbu, kompressori sisemisest kulumisest ja komponentide kahjustustest (nt katkised klapilabad) langevad metallijäägid. Täielikult suletud kompressorite (kaasa arvatud täielikult suletud spiraalkompressorite) puhul võivad need metallilaastud või praht mähistele langeda. Poolsuletud kompressorite puhul voolavad mõned osakesed süsteemis koos gaasi ja määrdeõliga ning kogunevad lõpuks magnetismi tõttu mähistesse; Mõned metallilaastud (näiteks need, mis tekivad laagrite kulumise ning mootori rootori ja staatori kulumisel (ava puhastamine)) võivad aga otse mähistele langeda. Pärast seda, kui mähistesse on kogunenud metallikillud, on lühise tekkimine vaid aja küsimus.
Erilist tähelepanu tuleb pöörata kaheastmelistele kompressoritele. Kaheastmelises kompressoris sisenevad tagasivooluõhk ja tavaline tagasivooluõli otse esimese astme (madala rõhu astme) silindrisse ja pärast kokkusurumist sisenevad nad mootoriõõnde, et jahutada mähist läbi keskmise survetoru. Seejärel, nagu tavalised üheastmelised kompressorid, sisenevad nad teise astmesse (kõrgsurveastme silinder). Tagastatav gaas sisaldab määrdeõli, mis on muutnud kokkusurumise protsessi õhukesel jääl kõndimise sarnaseks. Kui tagasivooluvedelikku on rohkem, võib esimese astme silindri klapiplaat kergesti puruneda. Katkine klapitükk võib pärast keskpingetoru läbimist mähisesse siseneda. Seetõttu on kaheastmelised kompressorid rohkem altid mootorilühistele, mida põhjustavad metallilaastud kui üheastmelised kompressorid.
Paraku lähevad asjad tihtipeale kokku ja kui vigane kompressor analüüsiks käima läheb, haiseb see sageli määrdeõli kõrbenud lõhna järgi. Kui metallpind on tugevalt kulunud, on temperatuur väga kõrge ja kui määrdeõli temperatuur on üle 175 ºC, hakkab see koksima. Kui süsteemis on liiga palju vett (vaakumpumpamine pole ideaalne, määrdeõli ja külmutusagensi veesisaldus on kõrge, õhk siseneb peale alarõhu tagastustoru purunemist jne), võib määrdeõli muutuda happeliseks. Happeline määrdeõli võib korrodeerida vasktorusid ja mähiste isolatsiooni. Ühelt poolt võib see põhjustada vaskkatte; Teisest küljest on sellel vase aatomeid sisaldaval happelisel määrdeõlil halvad isolatsiooniomadused, mis loob tingimused mähise lühiste tekkeks.
3. Kontaktori probleem
Kontaktor on üks olulisi komponente mootori juhtimisahelas ja vale valik võib kahjustada parimat kompressorit. Äärmiselt oluline on kontaktori õige valik vastavalt koormusele.
Kontaktorid peavad suutma vastu pidada karmidele tingimustele, nagu kiire tsükkel, püsiv ülekoormus ja madalpinge. Neil peab olema piisavalt pinda, et hajutada koormusvoolust tekkivat soojust, ja kontaktmaterjalide valik peab suutma ära hoida keevitamise suure voolu tingimustes, näiteks käivitamisel või rootori lukustumisel.
Ohutuse ja töökindluse tagamiseks peab kompressori kontaktor samaaegselt kolmefaasilise vooluringi lahti ühendama. Kahefaasilise vooluahela lahtiühendamise meetodit Gulun Company ei soovita. Ameerika Ühendriikides peavad Gulun Corporationi poolt heaks kiidetud kontaktorid vastama neljale järgmisele nõudele:
(1) Kontaktorid peavad vastama ARI standardis 780-78, "Eriotstarbeliste kontaktorite standard".
(2) Tootja peab tagama, et kontaktor suudab toatemperatuuril sulgeda 80 protsenti minimaalsest andmesildi pingest.
(3) Ühe kontaktori kasutamisel peab kontaktori nimivool olema suurem kui mootori andmesildi nimivool (RLA). Samal ajal peab kontaktor vastu pidama mootori lukustatud rootori voolule. Kui kontaktorist allavoolu on muid koormusi, näiteks mootoriventilaatorid, tuleb ka nendega arvestada.
(4) Kahe kontaktori kasutamisel peab iga kontaktori alammähise lukustatud rootori nimiväärtus olema võrdne kompressori poolmähise lukustatud rootori nimiväärtusega või sellest suurem.
Kontaktori nimivool ei tohi olla väiksem kui kompressori andmesildil olev nimivool. Väikeste spetsifikatsioonide või halva kvaliteediga kontaktorid ei talu kompressori käivitamisest, lukustatud rootorist ja madalast pingest põhjustatud tugevat voolumõju ning on altid ühefaasilise või mitmefaasilise kontakti raputamisele, keevitamisele või isegi mahakukkumisele, mis põhjustab mootorikahjustusi.
Raputavate kontaktidega kontaktorid käivitavad ja seisavad sageli mootorit. Mootori sagedane käivitamine, suur käivitusvool ja soojuse teke süvendavad mähise isolatsioonikihi vananemist. Iga käivitamise ajal põhjustab magnetmoment mootori mähiste kerget liikumist ja vastastikust hõõrdumist. Kui muud tegurid teevad koostööd (näiteks metallilaastud, halva isolatsiooniga määrdeõli jne), on lihtne tekitada mähiste vahel lühiseid. Termokaitsesüsteem ei ole ette nähtud selliste kahjustuste vältimiseks. Lisaks sellele võivad kontaktori mähised raputada. Kui kontaktmähis on kahjustatud, on ühefaasiline olek lihtne.
Kui kontaktori tüübi valik on liiga väike, ei talu kontakt elektrikaarte ja kõrgeid temperatuure, mis on põhjustatud sagedastest sisse-välja tsüklitest või juhtahela ebastabiilsest pingest, mis võib põhjustada keevitust või kontakti raami küljest eraldumist. Keevitatud kontakt loob püsiva ühefaasilise oleku, mis võimaldab ülekoormuskaitsel pidevalt sisse ja välja lülitada.
Eriti tuleb rõhutada, et pärast kontaktori kontakti keevitamist ebaõnnestuvad kõik juhtseadised, mis toetuvad kontaktorile kompressori toiteahela lahtiühendamiseks (nagu kõrge ja madala rõhu juhtimine, õlirõhu juhtimine, sulatamise juhtimine jne) ning kompressor on kaitsmata olekusse. Seega, kui mootor on läbi põlenud, on kontaktori kontrollimine hädavajalik protsess. Kontaktorid on oluline ja sageli unustatud mootorikahjustuste põhjus.
4. Toiteallika faasikadu ja pinge ebanormaalsus
Ebanormaalne pinge ja faasikadu võivad kergesti hävitada mis tahes mootori. Toitepinge kõikumise vahemik ei tohi ületada ± 10 protsenti nimipingest. Pinge tasakaalustamatus kolme faasi vahel ei tohi ületada 5 protsenti. Suure võimsusega mootorit tuleb toita iseseisvalt, et vältida madalat pinget, mis on põhjustatud sama liini teiste suure võimsusega seadmete käivitamisest ja tööst. Mootori toitejuhe peab suutma kanda mootori nimivoolu.
Kui kompressor töötab faasikaotuse ajal, jätkab see tööd, kuid sellel on suur koormusvool. Mootori mähised võivad kiiresti üle kuumeneda ja tavaliselt on kompressor termiliselt kaitstud. Kui mootori mähis jahtub seatud temperatuurini, kontaktor sulgub, kuid kompressor ei saa käivituda, mille tulemuseks on lukustatud rootor ja sisenemine "lukustatud rootori termokaitse lukustatud rootori" surnud tsüklisse.
Kaasaegsete elektrimasinate mähiste erinevused on väga väikesed ning faasivoolude erinevusi, kui toide on kolmefaasiliselt tasakaalustatud, võib ignoreerida. Ideaaljuhul on faasipinged alati võrdsed, kui ühe või teise faasi külge on ühendatud kaitse, et vältida liigvoolust põhjustatud kahjustusi. Tegelikult on faasipingete tasakaalu tagamine keeruline.