يتجلى تلف المحرك بشكل رئيسي في التلف (ماس كهربائى) والدائرة المفتوحة لطبقة العزل المتعرجة للجزء الثابت. بعد تلف ملف الجزء الثابت، من الصعب العثور عليه في الوقت المناسب، مما قد يؤدي في النهاية إلى احتراق الملف. بعد حرق اللف، يتم إخفاء بعض الظواهر أو الأسباب المباشرة التي تؤدي إلى الاحتراق، مما يجعل تحليل ما بعد الوفاة والتسبب في التحقيق صعبا.
ومع ذلك، فإن تشغيل المحرك لا يمكن فصله عن مدخلات الطاقة العادية، وحمل المحرك المعقول، وتبديد الحرارة الجيد وحماية الطبقة العازلة للسلك المطلي بالمينا.
بدءًا من هذه الجوانب، ليس من الصعب أن نجد أن احتراق الوحدة ناتج عن الأسباب الستة التالية: (1) الحمل غير الطبيعي والتوقف؛ (2) دائرة قصر متعرجة ناجمة عن رقائق معدنية؛ (3) مشاكل المقاولين. (4) فقدان مرحلة إمدادات الطاقة والجهد غير الطبيعي؛ (5) عدم كفاية التبريد؛ (6) استخدم الضاغط للإخلاء. في الواقع، يعد تلف المحرك الناجم عن عوامل متعددة أكثر شيوعًا.
1. الحمل غير الطبيعي والمماطلة
يتضمن حمل المحرك الحمل المطلوب لضغط الغاز والحمل المطلوب للتغلب على الاحتكاك الميكانيكي. إذا كانت نسبة الضغط كبيرة جدًا أو كان فرق الضغط كبيرًا جدًا، فستكون عملية الضغط أكثر صعوبة؛ زيادة مقاومة الاحتكاك الناجمة عن فشل التشحيم، وتوقف المحرك في الحالات القصوى سيزيد بشكل كبير من حمل المحرك.
يعد فشل التشحيم وزيادة مقاومة الاحتكاك من الأسباب الرئيسية للحمل غير الطبيعي. عودة زيت التشحيم المخفف إلى السائل، وارتفاع درجة حرارة زيت التشحيم، وفحم الكوك وتدهور زيت التشحيم، ونقص الزيت، كلها تؤدي إلى إتلاف التشحيم الطبيعي وتسبب فشل التشحيم. يعمل السائل العائد على تخفيف زيت التشحيم، مما يؤثر على تكوين طبقة الزيت العادية على سطح الاحتكاك، بل ويغسل طبقة الزيت الأصلية، مما يزيد من الاحتكاك والتآكل. سيؤدي ارتفاع درجة حرارة الضاغط إلى أن يصبح زيت التشحيم أقل سمكًا أو حتى يحترق عند درجات حرارة عالية، مما يؤثر على تكوين طبقات الزيت العادية. عودة الزيت للنظام ليست جيدة، والضاغط يعاني من نقص الزيت، لذلك من المستحيل الحفاظ على التشحيم الطبيعي. يدور العمود المرفقي بسرعة عالية ويتحرك قضيب التوصيل والمكبس بسرعة عالية. سوف يسخن سطح الاحتكاك بدون طبقة حماية من الزيت بسرعة. سوف تتسبب درجة الحرارة المحلية المرتفعة في تبخر زيت التشحيم أو احتراقه بسرعة، مما يزيد من صعوبة تشحيم هذا الجزء، مما قد يتسبب في تآكل موضعي شديد في غضون ثوانٍ.
يلزم حدوث فشل في التشحيم، وتآكل موضعي، وعزم دوران أكبر لتدوير العمود المرفقي. الضواغط منخفضة الطاقة (مثل الثلاجات وضواغط تكييف الهواء المنزلية) بسبب عزم الدوران الصغير للمحرك، غالبًا ما تحدث ظاهرة التوقف (لا يمكن للمحرك أن يدور) بعد فشل التشحيم، ويدخل في حالة "الحماية الحرارية المقفلة" الميتة دورة، المحرك يحترق فقط مسألة وقت. يتمتع محرك الضاغط شبه المحكم عالي الطاقة بعزم دوران كبير، ولن يتسبب التآكل المحلي في حدوث توقف. ستزداد قوة المحرك مع الحمل ضمن نطاق معين، مما سيؤدي إلى تآكل أكثر خطورة، وحتى يتسبب في عض الأسطوانة (المكبس عالق في الأسطوانة بالداخل)، وأضرار جسيمة مثل كسر القضبان.
التيار المتوقف (تيار المماطلة) يبلغ حوالي 4-8 أضعاف تيار التشغيل العادي. في اللحظة التي يبدأ فيها المحرك، يمكن أن تقترب قيمة الذروة للتيار من تيار التوقف أو تصل إليه. نظرًا لأن الحرارة المنبعثة من المقاوم تتناسب مع مربع التيار، فإن التيار أثناء بدء التشغيل والتوقف سوف يتسبب في تسخين الملف بسرعة. يمكن للحماية الحرارية أن تحمي القطب الكهربائي عندما يكون الدوار مسدودًا، ولكن بشكل عام ليس لديها استجابة سريعة، ولا يمكن أن تمنع تغيرات درجة حرارة الملف الناتجة عن البدء المتكرر. إن بدء التشغيل المتكرر والحمل غير الطبيعي سيجعل اللفات تصمد أمام اختبار درجة الحرارة العالية، مما يقلل من أداء العزل للسلك المطلي بالمينا.
بالإضافة إلى ذلك، فإن الحمل المطلوب لضغط الغاز سيزداد مع زيادة نسبة الضغط وزيادة فرق الضغط. ولذلك فإن استخدام ضاغط ذو درجة حرارة عالية لدرجات حرارة منخفضة، أو استخدام ضاغط ذو درجة حرارة منخفضة لدرجات حرارة عالية، سيؤثر على الحمل وتبديد الحرارة للمحرك، وهو أمر غير مناسب وسيؤدي إلى تقصير عمر القطب. بعد تدهور أداء عزل اللف، إذا كانت هناك عوامل أخرى (مثل الرقائق المعدنية التي تشكل دائرة موصلة، وزيت التشحيم الحمضي، وما إلى ذلك)، فمن السهل أن تتسبب في حدوث ماس كهربائي وتلف.
2.ماس كهربائي ناتج عن نشارة المعدن
تعتبر برادة المعادن الموجودة في اللفات هي السبب وراء حدوث دوائر قصيرة وعزل أرضي منخفض. الاهتزاز الطبيعي عند تشغيل الضاغط، واللف ملتوي بواسطة القوة الكهرومغناطيسية في كل مرة يبدأ فيها، سيعزز الحركة النسبية والاحتكاك بين القصاصات المعدنية المتداخلة بين اللفات والأسلاك المطلية بالمينا. يمكن للنشارة المعدنية الحادة أن تخدش عزل السلك المطلي بالمينا وتتسبب في حدوث ماس كهربائي.
تشمل مصادر النشارة المعدنية نشارة الأنابيب النحاسية المتبقية أثناء البناء، وخبث اللحام، والنشارة المعدنية التي تتآكل داخل الضاغط وتتضرر (مثل أقراص الصمامات المكسورة). بالنسبة للضواغط المحكمية (بما في ذلك الضواغط اللولبية المحكمية)، يمكن أن تسقط هذه الرقائق المعدنية أو الحطام على اللفات. بالنسبة للضواغط شبه المحكمة، سوف تتدفق بعض الجسيمات في النظام مع الغاز ومواد التشحيم، وتتجمع في النهاية في اللفات بسبب المغناطيسية؛ في حين أن بعض الحطام المعدني (مثل تآكل المحمل وتآكل المحرك الدوار والجزء الثابت (الكنس)) سوف يسقط مباشرة على اللف. إنها مسألة وقت فقط قبل أن تحدث قصور بعد تراكم الحطام المعدني في اللفات.
من الجدير بالذكر هو الضاغط ذو المرحلتين. في الضاغط ذي المرحلتين، يعود الهواء الراجع والزيت العادي مباشرة إلى أسطوانة المرحلة الأولى (مرحلة الضغط المنخفض). بعد الضغط، يدخل إلى تجويف المحرك من خلال أنبوب الضغط المتوسط، ثم يدخل إلى المرحلة الثانية مثل الضاغط العادي أحادي المرحلة. (اسطوانة الضغط العالي). يحتوي الهواء الراجع على زيت تشحيم، مما يجعل عملية الضغط مثل الثلج الرقيق. إذا كان هناك عودة للسائل، فإن قرص الصمام الخاص بأسطوانة المرحلة الأولى ينكسر بسهولة. يمكن أن يدخل قرص الصمام المكسور إلى اللف بعد المرور عبر أنبوب الضغط المتوسط. ولذلك فإن الضواغط ذات المرحلتين تكون أكثر عرضة للشورت المعدني الناتج عن الرقائق المعدنية مقارنة بالضواغط أحادية المرحلة.
غالبًا ما يأتي الأمر المؤسف معًا، عندما يشم الضاغط المعني رائحة زيت التشحيم المحروقة أثناء تحليل بدء التشغيل. عندما يتآكل السطح المعدني بشدة، تكون درجة الحرارة مرتفعة جدًا، ويبدأ زيت التشحيم في التفحم عندما تزيد درجة حرارته عن 175 درجة مئوية. إذا كان هناك المزيد من الماء في النظام (الفراغ ليس مثاليًا، ومحتوى الماء في زيت التشحيم وغاز التبريد كبير، ويدخل الهواء بعد كسر أنبوب إرجاع الضغط السلبي، وما إلى ذلك)، فقد يبدو زيت التشحيم حمضيًا. سوف يؤدي زيت التشحيم الحمضي إلى تآكل الأنبوب النحاسي وطبقة العزل المتعرجة. من ناحية، فإنه سوف يسبب طلاء النحاس؛ من ناحية أخرى، فإن زيت التشحيم الحمضي الذي يحتوي على ذرات النحاس له أداء عزل ضعيف ويوفر الظروف اللازمة لتلف الدائرة القصيرة.
3. مشاكل المقاولين
يعد المقاول أحد الأجزاء المهمة في دائرة التحكم في المحرك. يمكن أن يؤدي الاختيار غير الصحيح إلى تدمير الضاغط الأفضل. من المهم للغاية اختيار الموصل بشكل صحيح وفقًا للحمل.
يجب أن يكون الموصل قادرًا على تلبية الظروف الصعبة مثل التدوير السريع والحمل الزائد المستمر والجهد المنخفض. يجب أن يكون لديهم مساحة كبيرة بما يكفي لتبديد الحرارة الناتجة عن تيار الحمل، ويجب أن يمنع اختيار مادة التلامس اللحام في ظل ظروف التيار العالي مثل بدء التشغيل أو التوقف. من أجل السلامة والموثوقية، يجب أن يقوم موصل الضاغط بفصل الدائرة ثلاثية الطور في نفس الوقت. لا ينصح بفصل الدائرة ذات المرحلتين.
يجب أن تتوفر في المقاول العناصر الأربعة التالية:
يجب أن يستوفي المقاول إرشادات العمل والاختبار المحددة في معيار ARI 780-78 "معيار المقاولين المتخصص".
يجب على الشركة المصنعة التأكد من إغلاق الموصل عند درجة حرارة الغرفة بنسبة 80% من الحد الأدنى لجهد لوحة الاسم.
عند استخدام موصل واحد، يجب أن يكون التيار المقنن للموصل أكبر من التصنيف الحالي للوحة اسم المحرك (RLA). وفي الوقت نفسه، يجب أن يكون الموصل قادرًا على تحمل تيار توقف المحرك. إذا كانت هناك أحمال أخرى أسفل الموصل، مثل مراوح المحرك، وما إلى ذلك، فيجب أيضًا أخذها في الاعتبار.
عند استخدام موصلين، يجب أن يكون تصنيف كشك الملف الفرعي لكل موصل مساويًا أو أكبر من تصنيف كشك نصف ملف الضاغط.
يجب ألا يكون التيار المقنن للموصل أقل من التيار المقنن الموجود على لوحة اسم الضاغط. لا يمكن للموصلات ذات المواصفات الصغيرة أو الجودة الرديئة أن تتحمل بدء تشغيل الضاغط، وتأثير التيار العالي عند الجهد المتوقف والمنخفض، كما أنها عرضة لاهتزاز التلامس أحادي الطور أو متعدد الطور، واللحام وحتى السقوط، مما سيؤدي إلى تلف المحرك .
تقوم الملامسات ذات الاتصالات المزعجة بشكل متكرر ببدء تشغيل المحرك وإيقافه. يبدأ المحرك بشكل متكرر، وسيؤدي تيار البدء الضخم والحرارة إلى تفاقم شيخوخة العزل المتعرج. عند كل بداية، يتسبب العزم المغناطيسي في حركة طفيفة واحتكاك بين ملفات المحرك. إذا كانت هناك عوامل أخرى (مثل نشارة المعادن، وزيت العزل السيئ، وما إلى ذلك)، فمن السهل أن تسبب ماس كهربائي بين اللفات. أنظمة الحماية الحرارية ليست مصممة لمنع مثل هذا الضرر. بالإضافة إلى ذلك، فإن ملفات الموصلات المرتجفة تكون عرضة للفشل. في حالة تلف ملف الاتصال، فمن السهل أن تظهر على مرحلة واحدة.
إذا كان حجم الموصل صغيرًا جدًا، فلن تتمكن جهة الاتصال من تحمل القوس ودرجة الحرارة المرتفعة الناتجة عن دورات التشغيل والإيقاف المتكررة أو جهد حلقة التحكم غير المستقر، وقد تكون ملحومة أو منفصلة عن إطار الاتصال. سوف تنتج جهات الاتصال الملحومة حالة أحادية الطور دائمة، مما يسمح بتشغيل وإيقاف واقي التحميل الزائد بشكل مستمر.
يجب التأكيد بشكل خاص على أنه بعد لحام نقاط اتصال الموصل، ستفشل جميع عناصر التحكم التي تعتمد على الموصل لفصل دائرة طاقة الضاغط (مثل التحكم في الضغط العالي والمنخفض، والتحكم في ضغط الزيت، والتحكم في إزالة الجليد، وما إلى ذلك)، و الضاغط في حالة غير محمية.
4. فقدان مرحلة إمدادات الطاقة والجهد غير الطبيعي
يمكن أن يؤدي فقدان الجهد والطور غير الطبيعي إلى تدمير أي محرك بسهولة. لا يمكن أن يتجاوز نطاق تغير جهد مصدر الطاقة ± 10% من الجهد المقنن. لا يمكن أن يتجاوز اختلال الجهد بين المراحل الثلاث 5٪. يجب أن يتم تشغيل المحركات عالية الطاقة بشكل مستقل لمنع الفولتية المنخفضة عندما تبدأ الأجهزة الأخرى عالية الطاقة على نفس الخط وتعمل. يجب أن يكون سلك طاقة المحرك قادرًا على حمل التيار المقنن للمحرك.
إذا كان الضاغط يعمل عند حدوث فقدان للطور، فسوف يستمر في العمل ولكن سيكون له تيار حمل كبير. يمكن أن ترتفع درجة حرارة ملفات المحرك بسرعة ويكون الضاغط محميًا حرارياً بشكل طبيعي. عندما يبرد ملف المحرك إلى درجة الحرارة المحددة، سيتم إغلاق الموصل، لكن الضاغط لن يبدأ، وسيحدث توقف، وسيدخل في الدورة الميتة "كشك الحماية من الحرارة".
الفرق في اللفات للمحركات الحديثة صغير جدًا، والفرق في تيار الطور عندما يكون التوازن ثلاثي الطور لمصدر الطاقة ضئيلًا. في الحالة المثالية، يكون جهد الطور متساويًا دائمًا، وطالما أن الواقي متصل بأي طور، فإنه يمكن أن يمنع الضرر الناجم عن التيار الزائد. من الصعب في الواقع ضمان توازن جهد الطور.
يتم حساب نسبة اختلال الجهد كنسبة الانحراف الأقصى لجهد الطور إلى متوسط الجهد ثلاثي الطور إلى متوسط الجهد ثلاثي الطور. على سبيل المثال، بالنسبة لمصدر طاقة اسمي ثلاثي الطور 380 فولت، فإن الفولتية المقاسة عند أطراف الضاغط هي 380 فولت و366 فولت، 400 فولت، ويمكن حساب متوسط الجهد ثلاثي الطور 382 فولت، والحد الأقصى للانحراف هو 20 فولت، وبالتالي فإن نسبة اختلال الجهد هي 5.2%.
نتيجة لاختلال توازن الجهد، فإن اختلال توازن تيار الحمل أثناء التشغيل العادي يكون 4-10 أضعاف نسبة خلل الجهد. في المثال السابق، قد يؤدي عدم توازن الجهد بنسبة 5.2% إلى عدم توازن التيار بنسبة 50%.
تبلغ النسبة المئوية لارتفاع درجة حرارة ملف الطور الناتج عن الجهد غير المتوازن حوالي ضعف مربع النقطة المئوية للجهد غير المتوازن. في المثال السابق كان عدد نقاط توازن الجهد 5.2، وكانت نسبة الزيادة في درجة حرارة الملف 54%. نتيجة لذلك، أصبح الملف أحادي الطور ساخنًا جدًا، بينما كان للملفين الآخرين درجات حرارة عادية.
أظهر استطلاع مكتمل أن 43% من شركات الطاقة تسمح باختلال توازن الجهد بنسبة 3%، وأن 30% أخرى من شركات الطاقة تسمح باختلال توازن الجهد بنسبة 5%.
5. عدم كفاية التبريد
يتم بشكل عام تبريد ضواغط الطاقة الأكبر حجمًا بالهواء الراجع. كلما انخفضت درجة حرارة التبخر، قل تدفق كتلة النظام. عندما تكون درجة حرارة التبخر منخفضة جدًا (تتجاوز مواصفات الشركة المصنعة)، يكون التدفق غير كافٍ لتبريد المحرك وسيعمل المحرك عند درجات حرارة أعلى. تعتمد ضواغط الهواء المبردة (لا تزيد قوتها عمومًا عن 10 حصان) بشكل أقل على الهواء الراجع، ولكن لها متطلبات واضحة لدرجة الحرارة المحيطة للضاغط وحجم هواء التبريد.
كما أن كمية كبيرة من تسرب مادة التبريد ستؤدي أيضًا إلى تقليل تدفق كتلة النظام، وسوف يتأثر تبريد المحرك. غالبًا ما تنتظر بعض مخازن التبريد غير المراقبة، وما إلى ذلك، حتى يصبح تأثير التبريد سيئًا للعثور على كمية كبيرة من تسرب مادة التبريد.
تحدث الحماية المتكررة عند ارتفاع درجة حرارة المحرك. بعض المستخدمين لا يفحصون السبب بعمق، أو حتى قصر الواقي الحراري، وهو أمر سيء للغاية. قبل فترة طويلة، سوف يحترق المحرك.
تتمتع الضواغط بمجموعة من ظروف التشغيل الآمنة. الاعتبار الرئيسي لظروف العمل الآمنة هو الحمل والتبريد للضاغط والمحرك. نظرًا لاختلاف أسعار الضواغط في مناطق درجات الحرارة المختلفة، فقد استخدمت صناعة التبريد المحلية في الماضي ضواغط خارج النطاق. وقد تحسن الوضع بشكل ملحوظ مع نمو الخبرة والظروف الاقتصادية.
6. استخدم الضاغط للإخلاء
لقد تم نسيان ضواغط التبريد من النوع المفتوح، ولكن لا يزال هناك بعض عمال البناء في الموقع في صناعة التبريد الذين احتفظوا بعادة استخدام الضاغط للإخلاء. وهذا أمر خطير للغاية.
يلعب الهواء دور الوسط العازل. بعد تفريغ الفراغ في الحاوية المغلقة، سيحدث التفريغ بسهولة بين الأقطاب الكهربائية الموجودة بالداخل. لذلك، مع تعميق الفراغ في غلاف الضاغط، يتم فقدان وسط العزل بين الأطراف المكشوفة في الغلاف أو بين اللفات ذات العزل التالف قليلاً. بمجرد تشغيل الطاقة، قد يحدث قصر في دائرة المحرك ويحترق في لحظة. إذا تسربت الكهرباء من الحافظة، فقد يتسبب ذلك أيضًا في حدوث صدمة كهربائية.
ولذلك، يحظر استخدام الضاغط للإخلاء، ويمنع منعا باتا تنشيط الضاغط عندما يكون النظام والضاغط في حالة فراغ (لم تتم إضافة مادة تبريد بعد إخلاء الفراغ).