密封和半密封电动机—压缩机用电动机热保护器检测

密封和半密封电动机-压缩机用电动机热保护器检测要点

在密封（全封闭）和半密封（半封闭）结构的电动机-压缩机中，电动机热保护器（以下简称“保护器”）是防止电动机因过载、堵转、异常温升等原因导致过热损坏的关键安全部件。由于其工作环境特殊——通常浸没在制冷剂和润滑油混合物中，且维修极其困难或不可能，因此对其性能、可靠性和环境适应性的检测要求极为严格。检测的核心目标在于确保保护器能在压缩机整个生命周期内，在规定的各种严酷工况下准确、可靠地动作，有效保护电动机。

以下是针对此类保护器检测的关键项目（重点突出密封/半密封压缩机的特殊要求）：

1. 动作特性（跳闸特性）检测：

   • 目的： 测定保护器在模拟电动机过热状态下自动断开电路（跳闸）的温度点。
   • 核心参数： 跳闸温度（Trip Temperature）。
   • 方法要点（特殊性）：
     • 必须在模拟实际工作环境下进行，即保护器需浸没在指定类型和比例的制冷剂与润滑油混合物中。
     • 严格控制环境温度（或制冷剂温度）的升温速率，通常要求缓慢升温（例如 ≤1°C/min），以接近电动机实际温升过程。
     • 精确测量并记录保护器动作瞬间的环境介质温度或紧贴保护器关键部位的温度（常用非接触测温或专用嵌入式微型传感器）。
     • 需验证保护器在不同安装位置和方向（如压缩机内可能的空间限制导致的方向）下的动作一致性。
   • 要求： 实测跳闸温度必须在设计规定的公差范围内，且具有良好的一致性。

2. 复位特性检测：

   • 目的： 测定保护器在跳闸后，当温度下降到安全范围时，自动或手动重新接通电路（复位）的温度点。
   • 核心参数： 复位温度（Reset Temperature）。
   • 方法要点（特殊性）：
     • 同样需要在制冷剂与润滑油混合环境中进行。
     • 在完成跳闸动作后，缓慢降低环境介质温度。
     • 精确测定触点重新闭合瞬间的温度。
   • 要求： 实测复位温度必须在设计规定的公差范围内，且复位温度与跳闸温度之间的温差（差动值） 必须足够大，以避免在临界温度附近频繁通断（“震颤”）。对于自动复位型保护器，此点尤为关键。

3. 耐久性（寿命）测试：

   • 目的： 评估保护器在反复动作（跳闸-复位循环）下的机械和电气寿命。
   • 方法要点（特殊性）：
     • 在制冷剂与润滑油环境中进行循环测试。
     • 模拟实际工况：测试应在额定电压和电流下进行，通常使用阻性负载或小型电感负载（模拟电动机启动/运行电流特性）。
     • 循环次数： 要求达到设计规定的最小动作次数（通常数千次至上万次）。
     • 温度循环： 测试过程中，环境温度应在设定的跳闸和复位温度区间内循环变化。
   • 要求： 测试结束后，保护器应：
     • 外观无明显损伤（如开裂、变形）。
     • 动作温度（跳闸/复位）变化量不超过允许范围。
     • 接触电阻变化量不超过允许范围。
     • 绝缘电阻满足要求（针对有绝缘要求的部件）。
     • 无触点粘连或无法动作等失效现象。

4. 最大连续承载电流（Maximum Continuous Current - MCC）测试：

   • 目的： 验证保护器在压缩机正常运行电流（额定电流）下长期工作时，其自身不会因发热而误动作，且性能稳定。
   • 方法要点（特殊性）：
     • 在制冷剂与润滑油环境中，施加额定电流。
     • 环境温度设定在压缩机正常工作时的典型上限温度或设计规定的考核温度。
     • 持续时间： 通常要求连续通电数千小时（如 1000小时或更长）。
   • 要求：
     • 在整个测试期间，保护器不应发生跳闸。
     • 测试前后，保护器的动作温度变化量应在允许范围内。
     • 测试后，保护器应能通过基本的电气和动作性能检查。

5. 极限断开能力（最大故障电流）测试：

   • 目的： 验证保护器在遇到最严重的短路故障时（如电动机堵转电流），能够安全可靠地断开电路，不发生熔焊、喷弧、爆炸等危险情况。
   • 核心参数： 最大断开电流（额定断开能力）。
   • 方法要点（特殊性）：
     • 必须在制冷剂与润滑油环境中进行，因为介质对电弧的产生和熄灭有显著影响。
     • 施加规定的高压（通常为最高工作电压的倍数）和预期故障电流（远大于额定电流，模拟堵转或短路）。
     • 通常需要在保护器处于冷态（未动作过） 和热态（刚跳闸后） 两种状态下分别测试，模拟最严酷的工况。
     • 使用专用大电流测试设备。
   • 要求：
     • 保护器必须成功断开电路，触点不能熔焊粘连。
     • 无持续燃弧或产生可能点燃制冷剂/油混合物的火花。
     • 无外壳破裂、零件飞溅等机械性破坏现象。
     • 测试后，保护器本体不应有影响安全性能的损伤（允许性能退化，但需满足最低要求）。

6. 温度冲击与冷热循环测试：

   • 目的： 评估保护器在压缩机启动/停止、环境温度剧烈变化等情况下，抵抗热应力疲劳的能力，以及动作特性的稳定性。
   • 方法要点（特殊性）：
     • 将保护器置于制冷剂与润滑油环境中。
     • 在设定的高温点（接近跳闸温度）和低温点（低于复位温度）之间进行快速温度转换循环。
     • 循环次数需达到规定要求（通常数十次至数百次）。
     • 在循环前后及过程中关键节点，测量动作温度（跳闸/复位）。
   • 要求：
     • 测试完成后，保护器的动作温度变化量应在允许范围内。
     • 无密封失效、开裂、变形等机械损伤。
     • 功能正常。

7. 密封性测试（针对保护器壳体）：

   • 目的： 确保保护器外壳本身的密封性能，防止制冷剂、润滑油或湿气侵入内部导致电气短路、腐蚀或性能劣化。
   • 方法要点：
     • 常用方法：氦质谱检漏（高灵敏度）或压力浸水检漏。
     • 施加规定的测试压力（正压或负压）。
     • 判定泄漏率是否低于最高允许限值。
   • 要求： 泄漏率必须满足密封等级要求，确保在压缩机寿命期内内部不受污染。

8. 绝缘性能测试：

   • 目的： 验证保护器在高温、高湿（通过制冷剂介质可能引入）和高电压下的电气绝缘可靠性。
   • 主要项目：
     • 绝缘电阻： 在高温潮湿环境（或浸入介质）后，测量带电部件与外壳（或指定部位）之间的电阻，需大于规定值（通常兆欧级）。
     • 电气强度（耐压）： 在带电部件与外壳（或指定部位）之间施加规定的高交流电压（如 1500VAC, 50/60Hz），持续一定时间（如 1min），不应发生击穿或闪络。
   • 方法要点（特殊性）： 测试应在保护器处于规定的高温状态（模拟工作温度）和/或经过耐制冷剂测试后进行。

9. 耐制冷剂和润滑油测试（材料兼容性）：

   • 目的： 评估保护器所用材料（塑料、弹性体、金属镀层、焊点、绝缘漆等）长期浸泡在特定类型的制冷剂和润滑油混合物中时的兼容性和稳定性。
   • 方法要点：
     • 将保护器或其关键材料试样完全浸没在规定类型、比例和温度的制冷剂/油混合液中。
     • 持续时间： 通常要求数百小时甚至数千小时（模拟长期浸泡）。
     • 测试温度： 通常高于压缩机最高工作温度（加速老化）。
   • 要求： 测试后，材料应：
     • 无过度膨胀、收缩、软化、硬化、开裂、溶解、析出。
     • 无明显的化学腐蚀、电化学腐蚀（针对金属件）。
     • 绝缘材料的绝缘电阻、电气强度仍满足要求。
     • 动作特性变化量在允许范围内。
     • 密封性能（如果适用）无退化。

总结：

对密封和半密封压缩机用电动机热保护器的检测，核心在于严格模拟其实际工作环境（制冷剂/油混合、高温、压力、电流），并施加各种加速应力（温度循环、电流冲击、寿命试验）来评估其在严苛条件下的动作精度（跳闸/复位温度）、可靠性（寿命、抗疲劳）、安全性（极限分断、耐压、绝缘）以及材料和结构的耐久性（耐介质、密封）。 每一项目的测试方法和判定标准都需围绕密封结构和终身免维护的特殊要求制定，确保保护器成为压缩机内部可靠且不可失效的最后一道安全屏障。