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成都约克中央空调维保-转子压缩机与涡旋压缩机空调应用及故障判断实例参考

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发表时间:2020-03-30 15:02作者:成都约克多联机维护来源:暖通南社网址:https://www.cacgree.com/

1.为何压缩机开启时间限制

压缩机为什么至少要连续运行5分钟,关机后至少停3分钟才可以再起动?

压缩机长期不运转时,冷媒和冷冻机油会在压缩机底部分层,当压缩机启动后,冷媒而不是冷冻机油被吸入泵体内,各部品之间无法充分润滑。而压缩机运转一段时间后,温度升高,冷媒和冷冻机油充分相溶,油能顺利进入泵体内形成油膜保护。

压缩机通电起动后,机油可能会被大量排出进入系统,经过一段时间运转后,进入系统的机油再回到压缩机,建立起油平衡。如果压缩机起动后很快就停机,大量冷冻机油就会滞留在系统内,频繁如此,机油被不断排出而不能及时回到压缩机,就有可能导致压缩机严重缺油。

关机后至少停3分钟才能再次启动是为了消除压缩机进/排气的压差。因为在压差较大的情况下,会使电机的启动力矩增大,引起电流上升到一定程度时,保护器动作,压缩机无法继续运行。

2.R410A/R22润滑油可否混用

1)基油不同

润滑油从润滑特性、热-化学安定性、加水分解的安定性、酸化安定性电器特性、冷媒溶解性、吸湿性、与材料的相容性等方面评价,POE油(R410a)和矿物油(R22)两者基油有差异,特别是吸湿性差异明显,如果POE油用于R22冷媒且系统不按R410a的系统要求添加干燥器,会造成毛细管堵塞以及电机绝缘性能不良。

2)添加剂侧重不同

根据冷媒的不同,润滑油中添加剂的侧重及量值也有差异。一般地,R22的矿物油侧重于添加防氧化剂和消泡剂,而POE油着重添加防氧化剂和酸捕捉剂。当两者混用时,会降低压缩机的使用寿命。

注:在压缩机制作过程中,有的工艺要求加入一定量的润滑油(如泵体装配),一般加入的是矿物油(不能是吸水性强的POE/PVE等),因此设计时要混油试验。

3.空调器充氟位置确认

看上图,制冷剂一般可在三处添加:冷凝器、压缩机的储液器侧以及蒸发器(节流装置由于受到自身结构的限制不能充液)。

储液器处加液,系统起动时,液体冷媒会连续冲击汽缸,使压缩机产生液击,对压缩机的损坏是极其致命的,同时液体制冷剂直接进入压缩机后,可能会黏附在接线端子上,引起瞬间绝缘、耐压不良;同理,在蒸发器侧加液也会发生这种情况。暖通南社

而对于冷凝器来说,由于它本身的体积比较大,能存放足够量的制冷剂,同时起动时不会产生不良后果,充注速度快且安全;所以一般都采用在冷凝器处充液的方法。

4.最大允许充注量

压缩机在使用时制冷剂封入量,要控制在容许范围以内,如果制冷剂封入量过多,可能产生以下不良:

5.冷凝温度比压缩机底部低6℃

在连续运转时ΔT要在6℃以上;断续运转时ΔT要在0℃以上,控制ΔT的意义:

与冷凝温度(相当于壳体内压的饱和温度)相比,压缩机底部温度较低时,冷媒会在压缩机内不断凝聚,这时油被冷媒稀释,造成油膜强度不够导致滑动部件的严重磨损。规定ΔT就是要保证冷媒不要在压缩机内凝聚,防止上述的不良发生。

ΔT偏低的常见原因:

冷媒封入量过多;毛细管不合适;对压缩机的过度冷却;

频繁的、短时间运转的断续运转。

6.电机绕组温度

使用条件在最大负荷时,要在127℃以下。

测定方法:在压缩机停止后3秒钟以内,用惠斯登电桥或数字欧姆表测定主绕组电阻,再根据下面公式计算:绕组温度t℃=[R2(T1+234.5)/R1]-234.5

R2:测定电阻;R1:冷态时的绕组电阻;T1:冷态电机温度。

如果绕组温度超过使用条件,可能产生的不良:

绕组漆包线的老化速度加快(电机烧毁);

绝缘材料绑线、绝缘纸老化速度加快(温度每升高10℃绝缘寿命减半);

由于过热造成油的劣化(润滑性能下降);

UP3触点在正常工作时是常闭的,当UP3感知的压缩机内部温度上升时,“双金属片”动作,带动触点一极将常闭触点跳开,切断电流回路,对压缩机形成保护。由于UP3连接在压机密封接线柱的C端,可以同时将主、副两个线圈进行保护。

双金属片是温度触发进行保护动作的。触发温度源来自两部分:一是电流通过时的电加热热量,二是UP3的金属外壳感知的温度。

8.变频用热动开关、热敏电阻

热动开关和热敏电阻均与压缩机接线无关,不直接串联在压缩机电路中。

热动开关是通过感受压缩机壳盖温度,控制压缩机控制电路的通断。

热敏电阻是负温度特性元件有反馈信号输出到微处理器。在微处理器内预先输入一组温度、阻值数表。每测得一个阻值,就能在微电脑中反映出相应的温度。最终达到温度控制的作用。

9.充氟后先运转再检查电气性能

液态制冷剂封入后,充入的液态制冷剂可能会凝结在接线端子上,液态制冷剂的绝缘阻抗远小于气态制冷剂,会出现瞬间整机绝缘等级下降的现象。经运转后,液态制冷剂蒸发,绝缘会恢复正常。

10.为何系统要规定真空度

真空度直接影响到系统内的含水量,真空度越低,系统中残留的水蒸气越少。

1)制热时毛细管、膨胀阀的冰堵;

2)水分导致的酸性环境会加剧油的劣化和电机烧毁;会侵蚀零部件,对压缩机产生致命影响。

3)会产生“镀铜”现象,影响部品的配合间隙和密封效果;严重的电镀铜现象会直接导致配合部品的堵转。

4)制冷剂会分解;

5)空气为不凝结气体,导致系统压力高,工况不稳定。

系统进水:空调系统中有水份,压缩机机械部分会发生“镀铜”现象,在理论会产生如下化学反应:

1)氟利昂(CHCLF2)制冷剂同水不直接发生发应,但与金属接触时,同水缓慢地起反应,引起加水分解,生成酸(HCL)。

2)在高温作用下,HCL会与制冷系统中的金属(如铜管中的铜)起反应,生成CuCL2。而CuCL2再与压缩机机械部分中的Fe发生置换反应,导致Cu被置换出来,并附着在压缩机机械零部件上。另外,温度每升高10℃,反应速度提高2倍。

2HCL+Cu+(O)→CuCL2+H2O

Fe+CuC2   H2O   FeCl2+Cu

真空度不合格的原因有:

没有从高、低压两侧抽真空;

抽吸时间不够;系统的泄漏;

真空度超出规定,还可能产生的不良:

制热时毛细管、膨胀阀的冰堵;暖通南社

生成的酸性物质会侵蚀电机及叶片弹簧等;

冷冻机油的氧化加剧;制冷剂会分解;

空气为不凝结气体,导致系统压力高,工况不稳定;

排气温度升高。

11.系统真空状态时注意事项

在真空状态下,压缩机严禁运转或施加电脉冲。

因为在真空状态下,电子容易被游离出来,因此产生放电。而带电体间存在介质(如制冷剂、空气),电子就不容易游离。

主要有两类确认:

1)视镜观察,观察各工况(含特殊工况)下,压缩机内机油是否向系统异常的转移,是否有特殊时间点的油面降低。

2)试验时截取油+冷媒的混合物,测试油稀释率不超出允许值。

通过以上的措施,我们基本可以判定一个系统的回油、冷媒充注量对压缩机可靠性是否合适。压缩机与空调系统具有匹配性,简单的试验并不能完全将长期运转中可能发生的问题全部进行考核。

13.接线方法确认

压缩机由于在误接线的情况下,热保护器未必能够起到保护作用,而导致压缩机烧毁。

建议采用双工位接线确认。这样可将人为的失误尽可能的降低。

压缩机只有一种正确的接线方式:C-M-S,而其他五种接线方式是错误的。

若操作不当,会导致压缩机损坏,从而造成不必要的损失。

一般,接线错误会造成副线圈烧毁。

建议充氟后先运转再检查电气性能。

液态制冷剂封入后,会出现瞬间绝缘等级下降的现象,原因是充入的液态制冷剂可能会凝结在接线端子上,且由于液态制冷剂的绝缘阻抗远小于气态制冷剂,所以整机绝缘下降。经运转后,液态制冷剂蒸发,绝缘会恢复正常。

14.系统回油不足

冷冻机油作用:

①润滑,有效防止机械部品磨耗。

②油封作用,维持高低压差。

③及时带走摩擦产生的热量。

压缩机内的冷冻机油一部分随制冷剂排出到系统中。被排出的油在冷凝器中溶解在液体制冷剂中;进入蒸发器,就逐渐与制冷剂分离,与气体一起返回压缩机。但是如冷冻机油排出后不能顺利返回,则系统回油不足,造成:

油回流不良可能发生的不良:润滑不良导致运动部件的磨损、卡死;压缩机能力降低;过热。

压缩机只有一种正确的接线方式,其他都是错误的。由于误接线,热保护器可能丧失保护功能,而导致压缩机烧毁,一般会造成副线圈烧毁。

对三相压缩机,要有相序保护装置;建议采用双工位接线确认,这样可将人为的失误尽可能的降低。

2.空调系统中异物进入

系统残留物来源可能有:

1)铜管切割时产生细小铜屑。

2)系统制造过程中的加工油、杂质等异物

3)压缩机长期暴露在空气中,灰尘、水蒸气进入。

4)焊接时,管路内部表面会产生氧化膜,所以焊接时要充氮气保护。

残留物对系统的影响:

1)会加剧运动件摩擦面的磨损和堵塞泵油通道;

2)当压缩机中含有水分、纤维、灰尘等微小夹杂物时,可能吸附在电机绕组及接线柱上,降低整机绝缘性能。

3)加工油等还会和冷媒或冷冻机油反应,产生淤渣、焦碳,附着在排气阀片,吸气滤网、毛细管中,引起堵塞。

3.系统进水

空调器系统中水分的含量应控制在75ppm以下(上海日立推荐值)。

水分进入的途径:

空调在制造工序中进入水;冷媒中含有较多的水分;

系统泄漏造成水分的入侵;压缩机密封不当,敞开放置;

系统真空度未达到标准;安装时放空不完全。

7.非正常受电

在市场返回机中,有很多电机主线圈或副线圈均匀过热,与电机本身的匝间短路差异明显。

电机均匀过热一般是由于受外部大电流冲击或长期处于过热状态所造成的。如异常电压、低温低电压启动等。

涡旋式压缩机:

涡旋式压缩机有两个带有涡旋形叶片的涡旋卷,一个是固定的,称为涡旋定子,另一个则是可动的,称为涡旋转子。工作时,通过两个涡旋卷的相对旋转使密闭空间产生移动及体积变化,以完成对气体的压缩。

涡旋压缩机是靠气体容积减小而使压力升高的一种压缩机,是一种借助于容积的变化来实现气体压缩的流体机械;涡旋式压缩机是通过主轴旋转带动工作转子运动来改变压缩机容积,以达到吸气、压缩和排气的目的,它的主要部件动涡盘的运动,是在偏心轴的直接驱动下进行的。

与转子式压缩机的区别:

滚动转子式压缩机在小容量空调系统中有其固有的综合优势,但由于单转子压缩机大容量时振动特别大,因而较大容量时一般采用双转子,由于两个转子同时工作,使运转容量提高;在压缩机压缩过程中,转子对称运转,抵消了偏心的影响,使运转相对比较平稳、噪音较低。综合起来看,滚动转子式压缩机属于第二代压缩机,比第一代压缩机往复式压缩机效率高5%左右。

1.压缩机启动电路

A、单相压缩机启动电路:因单相异步电机无启动力距,因此多数采用电容分相,在启动绕组上串联一电容来达到获取启动力距目的,当压缩机电容损坏时,压缩机就无法启动。

B、三相压缩机启动电路:

压缩机上三个接线柱判断:

直流电阻判断法:一般情况下(R)表示运行端,(S)表示启动端,(C)表示公共端,RS间的电阻大于SC、RC间的电阻,RS间电阻等于SC间电阻加RC间的电阻。当字母模糊无法识别时,可将万用表调到电阻R*1Ω档,①首先找出公共端,用万用表红(黑)表笔放置于压缩机上任一瑞子,另两端分别用黑(红)笔测量,如果两次测得的电阻之和等于被测两端的电阻。那么红表笔所接的为公共端C点。②一般情况下,启动绕组阻值大于运行绕组阻值。

2.压缩机电机绕组短路、断路及漏电判断方法

把万用表调至电阻R*1Ω档,调零后,测量压缩机电机绕组C-R或C-S两点的电阻值。若所测绕组的电阻值小于正常值或RRS≠RSC+RRC,就可判断此绕组短路。对于三相电动机,用两表笔分别接触3个接线柱端子中的2个,如果3次测量中所测阻值明不相同,表明有短路。

将表笔接到任何2个绕组的接线端,测其电阻值,若绕组值为无穷大(∞),即2个绕组的接线端间不通就可判断此绕组断路。对于三相电动机,如果3次测得的阻值一致,表明绕组良好;如果有2次测得的阻值为无穷大,表明有一组绕组断路;如果3次测试均为无穷大,表明至少有两组绕组断路 。

压缩机电机漏电就是绕组内部接线绝缘层损坏与压缩机外壳相碰,形成短路。产生这种故障,可使保险丝熔断,压缩机电动机不会运转。检查漏电时,也可采用万用表的电阻档。先调零,然后把一支笔与公用点紧紧靠牢,另一支表笔搭紧压缩机工艺管上露出金属部分,或将外壳的漆皮去掉一小块,进行测量。若电阻值很小,就可判断绕组或内部接线碰壳通地。

3.压缩机保护电路

空调器压缩机是制冷系统中最关键的部件,当电源电压异常或使用环境恶劣,常会造成压缩机超负荷运行,如果没有保护器件对其保护,压缩机电机将被烧毁,目前常用的保护器件为双金属片过热保护器,有外置式及内埋式。

外置式保护器:蝶形热保护器主要由蝶形双金属片、一对动、静触点和两个接线端子组成。蝶形保护器安装在压缩机外部紧贴在机壳上,与压缩机电机串联连接,并固定在接线盒内,压缩机工作时,电流也通过保护器的发热元件和双金属片,当空调发生故障,压缩机电机运转电流过大时,电流通过发热元件产生热量增大,使双金属片变形弯曲,

动触点随之断开,切断压缩机电源,如果压缩机本身由于某种原因而导致温度过高时,如制冷时外界环境温度过高,压缩机一直超负荷工作,同样也会使金属片变形,切断电源,保护压缩机,当过流或过热时,双金属圆盘发热而产生变形,使接点断开,切断电流,当双金属圆盘逐渐冷却降温,恢复原状后,接点闭合,接通电流,使压缩机恢复工作,起到保护压缩机电动机的作用。

内埋式热保护器,此种器是直接接入压缩机中来感受电机内部的温度,灵敏度更高,当电机过流或过热时,双金属片受热变形,触点断开,切断电机电源,当温度降低后,双金属片可以自动复位,当电路中电流过大或其他原因使机内温升过高时,双金属片受热弯曲或变形,常闭触点断开,切断电源,当双金属圆盘逐渐冷却降温,恢复原状后,接点闭合,接通电流,使压缩机恢复工作。保护了电机。

过载保护器常见的故障有:接点烧损、双金属片内应力发生变化后接点断开不能复位、内埋式过载保护器绝缘损坏和触点失灵等。

检查过载保护器可用万用表进行。在正常情况下,应有几十欧的电阻值,若电阻值为无穷大,说明该过载保护器断路。过载保护器发生故障后,除接触不良、接点粘连可以修复外,其他故障一般不作修理,只作调换更新处理。内埋式过载保护器发生故障后,一般难以修理,也不易调换,只有连同压缩机一起进行更换。

4.压缩机不工作检查步骤

6.三相压缩机故障排除

1)如何调整三相压缩机反转:调换任意两根相线位置。

2)三相压缩机运行中发出“吭吭”声原因:三相严重不平衡引起,肯定有一相电源缺相,可用万用表检查电源是否缺相。

3)三相压缩机在运转中速度变慢、一相保险丝熔断、一相电流增大原因:压缩机电动机绕组有一相碰壳通地造成的。拆下接地线后,可用试电笔测机壳是否带电。如机壳带电,再将电源插头拔下,用手摸压缩机机壳,在机壳局部应有发烫感觉。

7.压缩机更换工艺

1)切断电源,对电容进行放电,拆下压缩机上各接线。

2)排放系统中制冷剂,空调器用的制冷剂(R22)是不燃性气体,但是如果直接与高温火焰接触的话,就会分解、产生有毒性气体,因此,焊接操作以前,必须将制冷系统内的制冷剂慢慢地放出。

3)用焊枪焊开压缩机吸排气管,用扳手卸下压缩机。

4)倒出故障压缩机冷冻油观察油色:

A、若油为无色或淡黄色,无气味,表示正常。

B、若油为褐色:冷冻油已劣化,由高温引起。

C、若油为黑色:产生磨耗或冷冻油严重碳化,应对系统用3MPa氮气进行清洗,吹出系统中的油污,严重的毛细管、过滤器等要同步更换。

D、若油为黄绿色:有水分进入系统产生酸性物质,应对系统用3MPa氮气进行吹洗,严重的用干燥过滤器排除水份。

5)确认新换的压缩机为同型号或同规格,将压缩机安装到位。

6)对需焊接管路充入氮气进行保护,焊接好吸排气管。

7)充入3MPa氮气,对系统进行保压试验,检查各焊接口及接头处有无漏点。

8)参照接线原理图,接插各接线。

9)连接真空泵,对系统抽空并按铭牌值对系统进行定量加氟。




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