摘要：本文主要阐述了冷藏装置压缩机电机绕组烧坏的原因和处置方法。根据海上执行任务中所遇到的故障案例为牵引，从故障的成因、故障的排除、及经验总结等方面论述了制冷装置压缩机在本机进行更换的可行性进行了论证。

关键词：冷藏系统；压缩机电机；电机烧坏;更换

1压缩机电机烧坏的原因分析

压缩机的故障可分为电机故障和机械故障（包括曲轴，连杆，活塞，阀片，缸盖垫等）。机械故障往往使电机超负荷运转甚至堵转，是电机损坏的主要原因之一。电机的损坏主要表现为定子绕组绝缘层破坏（短路）和断路等。定子绕组损坏后很难及时被发现，最终可能导致绕组烧毁。绕组烧毁后，掩盖了一些导致烧毁的现象或直接原因，使得事后分析和原因调查比较困难。

从以下这几方面入手，不难发现压缩机电机烧毁的原因不外乎如下四种：

1.异常负荷和堵转

电机负荷包括压缩制冷剂气体所需负荷以及克服机械摩擦所需负荷。压比过大，或压差过大，会使压缩过程更为困难；而润滑失效引起的摩擦阻力增加，以及极端情况下的电机堵转，将大大增加电机负荷。润滑失效，摩擦阻力增大，是负荷异常的首要原因。回液稀释润滑油，润滑油过热，润滑油焦化变质，以及缺油等都会破坏正常润滑，导致润滑失效。回液稀释润滑油，影响摩擦面正常油膜的形成，甚至冲刷掉原有油膜，增加摩擦和磨损。压缩机过热会引起使润滑油高温变稀甚至焦化，影响正常油膜的形成。系统回油不好，压缩机缺油，自然无法维持正常润滑。曲轴高速旋转，连杆活塞等高速运动，没有油膜保护的摩擦面会迅速升温，局部高温使润滑油迅速蒸发或焦化，使该部位润滑更加困难，数秒钟内可引起局部严重磨损。润滑失效，局部磨损，使曲轴转动需要更大力矩。

电机启动瞬间，电流的峰值可接近或达到堵转电流。由于电阻放热量与电流的平方成正比，启动和堵转时的电流会使绕组迅速升温。热保护可以在堵转时保护电极，但一般不会有很快的响应，不能阻止频繁启动等引起的绕组温度变化。频繁启动和异常负荷，使绕组经受高温考验，会降低漆包线的绝缘性能。

此外，压缩制冷剂气体所需负荷也会随压缩比增大和压差增大而增大。因此将高温压缩机用于低温，或将低温压缩机用于高温，都会影响电机负荷和散热，是不合适的，会缩短电极使用寿命。绕组绝缘性能变差后，如果有其它因素（如金属屑构成导电回路，酸性润滑油等）配合，很容易引起短路而损坏。

2.金属屑引起的短路

绕组中夹杂的金属屑是短路和接地绝缘值低的罪魁祸首。压缩机运转时的正常振动，以及每次启动时绕组受电磁力作用而扭动，都会促使夹杂于绕组间的金属屑与绕组漆包线之间的相对运动和摩擦。棱角锐利的金属屑会划伤漆包线绝缘层，引起短路。

金属屑的来源包括施工时留下的铜管屑，焊渣，压缩机内部磨损和零部件损坏（比如阀片破碎）时掉下的金属屑等。对于全封闭压缩机（包括全封闭涡旋压缩机），这些金属屑或碎粒会落在绕组上。对于半封闭压缩机，有些颗粒会随气体和润滑油在系统中流动，最后由于磁性聚集在绕组中；而有些金属屑（比如轴承磨损以及电机转子与定子磨损（扫膛）时产生的）会直接落在绕组上。绕组中聚集了金属屑后，发生短路只是一个时间问题。

出问题的压缩机在拆机分析时闻道的常常是润滑油的焦糊味。金属面严重磨损时温度是很高的，而润滑油在175ºC以上时开始焦化。系统中如果有较多水分（真空抽得不理想，润滑油和制冷剂含水量大，负压回气管破裂后空气进入等），润滑油就可能出现酸性。酸性润滑油会腐蚀铜管和绕组绝缘层，一方面，它会引起镀铜现象；另一方面，这种含有铜原子的酸性润滑油的绝缘性能很差，为绕组短路提供了条件。

3.接触器问题

接触器是电机控制回路中重要部件之一，接触器必须能满足苛刻的条件，如快速循环，持续超载和低电压。它们必须有足够大的面积以散发负载电流所产生的热量，触点材料的选择必须在启动或堵转等大电流情况下能防止焊合。接触器的额定电流不能低于压缩机铭牌上的额定电流。规格小或质量低劣的接触器无法经受压缩机启动，堵转和低电压时的大电流冲击，容易出现单相或多相触点抖动，焊接甚至脱落的现象，引起电机损坏。

触点抖动的接触器频繁地启停电机。电机频繁启动，巨大的启动电流和发热，会加剧绕组绝缘层的老化。每次启动时，磁性力矩使电机绕组有微小的移动和相互摩擦。如果有其它因素配合（如金属屑，绝缘性差的润滑油等），很容易引起绕组间短路。热保护系统并未设计成能防止这种毁坏。此外，抖动的接触器线圈容易失效。如果有接触线圈损坏，容易出现单相状态。如果接触器选型偏小，触头不能承受电弧和由于频繁开停循环或不稳定控制回路电压产生的高温，可能焊合或从触头架中脱落。焊合的触头将产生永久性单相状态，使过载保护器持续地循环接通和断开。需要特别强调的是，接触器触点焊合后，依赖接触器断开压缩机电源回路的所有控制（比如高低压控制，油压控制，融霜控制等）将全部失效，压缩机处于无保护状态。

因此，当制冷装置的压缩机电机烧毁后，检查接触器是必不可少的工序。接触器是导致电机损坏的一个常常我们遗忘的重要原因。

4.电源缺相和电压异常

电压不正常和缺相可以轻而易举地毁掉任何电机。电源电压变化范围不能超过额定电压的±10%。三相间的电压不平衡不能超过5％。大功率电机必须独立供电，以防同线其他大功率设备启动和运转时造成低电压。电机电源线必须能够承载电机的额定电流。如果发生缺相时压缩机正在运转，它将继续运行但会有大的负载电流。电机绕组会很快过热，正常情况下压缩机会被热保护。当电机绕组冷却至设定温度，接触器会闭合，但压缩机启动不起来，出现堵转，并进入“堵转－热保护－堵转”死循环。

二、压缩机电机损坏后的特情处置

1.压缩机若己烧毁或机械故障、己磨损，造成冷媒系统必然的污染，其情况如下：

（1）残余冷冻油己碳化、含酸、污浊存在于管内。

（2）压缩机拆除后，原系统管内必与空气接蚀，造成冷凝效果，增加水份的残存，与铜管及管路上零件接蚀后造成污膜，影响下次换新压缩机后之操作功能。

（3）磨损之铜、钢、合金污粉末必部份己流入管路中阻塞部份细管孔道。

（4）原干燥器己迅速吸收了大量水份。

以上情况下，系统是有臭味的，一闻即知。

2、不处理系统，直接换上新压缩机后的结果如下：

（1）抽真空不可能完全抽好，真空泵亦很容易损坏。

（2）加入新冷媒后，冷媒仅起了清洗系统零件的功能而己，全系统的污染还是存在。

（3）新压缩机及冷冻油，冷媒马上于0.5-1小时内全被污染，第二次污染之进行马上开始如下：

（3.1）冷冻油不纯洁后，开始破坏原润滑性质。

（3.2）金属污粉末进入压缩机可能打穿电机绝缘膜而短路，再烧毁。

（3.3）金属污粉末沉入油中，造成轴舆轴套间或其它运转部份之磨擦增加，而机械咬死。

（3.4）冷媒、油及原污染物、酸性物质混合后，再造成更酸性物质及水份增加量。

（3.5）镀铜现象升始，机械间隙减少，增加摩擦而卡死。

（4）原来干燥器如果未予更换，则将释放出原吸水份及酸性物质。

（5）酸性物质将慢慢侵蚀电机漆包线之表皮绝缘膜。

（6）冷媒本身的制冷效果降低。

以上状况下，新压缩机几天内即将再次烧毁。如何处理一个压缩机己烧毁或故障的冷藏装置，则是一件比生产的装置为严肃、技术要求更高的问题。然而，往往恰好我们部分舱段班长完全忽略，甚至于认为反正坏了就换上一个即可的错误观念！造成认定压缩机质量不佳，或是服务商处置不当的一些后遗症。

3.压缩机损坏了，当然要更换，而且都很急，但是在采取行动准备材料工具之前，则要做好以下几点工作：

（1）控制箱内的接触器、超载器、或计算机、温控是否质量上已出了问题，必须一一检查，确认至没问题才可。

（2）各种设定值是否己经变化，分析是否因设定值变更，或错误的调整而造成压缩机烧毁。

（3）检查冷媒管路上的异常状况并校正。

（4）确定压缩机烧毁或卡死，或半烧毁：

（4.1）用摇表量测绝缘，用三用表量测线圈电阻。

（4.2）与值班和装置管理的责任人交谈了解前因后果之概况，做为判断参考。

（5）由干燥过滤器的位置泄冷媒，观察冷媒排出之残余物，嗅其味，观其色。（烧毁后，为臭酸味，有时有刺鼻性辣味）

（6）拆下压缩机的放油旋塞，放出冷冻机油后，观其色判断情况。拆下压缩机，将高低压二支管用胶带包扎好，或将阀关闭。

4.根据以上检查工作后，釆取更新压缩机之程序如下：

（1）将干燥器拆下，用高压氮气约10KG/CM2之压力先吹通整个管路。

（2）换新干燥器（液管干燥器之这滤吸水容量去污能力要比原系统使用的大一倍的能力才可。）

（3）检查所有零件，外部控制件的质量必须良好。

（4）全系统探漏，剩余氮气由高压端角阀排至大气中。

（5）由高、低压端同时抽真空至少到1000Microns。

（6）由液管部份加入液态冷媒，达80％～90％冷媒量后，才可开机作测试。（压缩机须加温2小时）

（7）运转后，必须特别注意有无异状发生，而紧急处理。

（8）起动后运转约半小时，马上更换干燥器，并现察其污浊情况

（9）第二次新的干燥器须再运行3小时，观察结果，必要时须再更换，直到系统完全干净为止。

（10）最后，再换压缩机冷冻油，并观察原第一次的新油情况。

附注：

1.开机前全机再作一次目视检查。

2.电源及耐压绝缘要特别注意。

3.不可在抽真空后，一面加冷媒一面开动压缩机，如此会造成压缩机失油而前功尽弃。

4.不可由低压端直接加液态冷媒，将会造成液击及机械故障。

5.当以上手续做得很完全，开机前，还必须校正原先检查机器时所发现的一些电器不良质量。

五、结束语

制冷压缩机电机烧毁后，掩盖了绕组损坏的现象，给故障分析造成了一定的困难。然而引起压缩机电机损坏的根本原因并不会消失。润滑不良或失效时引起的异常负荷甚至堵转，散热不足，都会缩短绕组的寿命；绕组中夹杂了金属屑更是为短路提供了变利；接触器焊合将使压缩机的保护无法执行；电机赖以运转的电源出现异常，将从根本上毁掉任何电机；用压缩机抽真空，可能引起内接线柱放电。

这些不利因素还会相互引发：异常负荷和堵转时的大电流可能导致接触器焊合；单个触点拉弧甚至焊合会引起相不平衡或单相；相不平衡会引起散热问题；散热不足会引起磨损；磨损会产生金属屑…

因此，正确安装使用压缩机，以及合理的日常维护，可以防止不利因素的出现，是避免压缩机电机损坏的根本方法。

参考文献

[l]孙永明．制冷装置及其操作维修.上海：上海交通大学出版社，1999

[2]冷藏装置随船培训资料.

[3]尉迟斌，卢士勋，周祖毅.实用制冷与空调工程手册[M].第二版.北京：机械工业出版社，2011