モータの損傷は主に固定子巻線絶縁層の損傷（短絡）と断線として現れます。固定子巻線が損傷すると、それを時間内に発見するのが難しく、最終的には巻線の焼損につながる可能性があります。巻線が焼損すると、焼損につながるいくつかの現象や直接原因が隠蔽されるため、事後分析や原因調査が困難になります。

ただし、モーターの動作は、通常の電力入力、適切なモーター負荷、良好な熱放散、および巻線エナメル線絶縁層の保護から切り離すことができません。

これらの側面から、ユニットの焼損が次の 6 つの原因によって引き起こされることを見つけるのは難しくありません。 (1) 異常な負荷とストール。 （２）金属片による巻線ショート。 (3) 接触器の問題。 (4) 電源欠相および異常電圧。 (5) 冷却が不十分である。 (6) コンプレッサーを使用して真空引きを行ってください。実際、複数の要因によってモーターが損傷することの方が一般的です。

1. 異常負荷と失速

モーター負荷には、ガスを圧縮するのに必要な負荷と、機械的摩擦に打ち勝つのに必要な負荷が含まれます。圧力比が大きすぎる場合、または圧力差が大きすぎる場合、圧縮プロセスはより困難になります。潤滑不良による摩擦抵抗の増加や、極端な場合にはモーターの停止によりモーターの負荷が大幅に増加します。

異常負荷の主な原因は、潤滑不良と摩擦抵抗の増加です。希釈された潤滑油が液体に戻ること、潤滑油の過熱、コーキングや潤滑油の劣化、油不足は正常な潤滑を損ない、潤滑不良の原因となります。戻り液は潤滑油を希釈し、摩擦面での正常な油膜の形成に影響を与え、さらには元の油膜を洗い流して摩擦と摩耗を増加させます。コンプレッサーが過熱すると、潤滑油が薄くなったり、高温で焦げたりして、正常な油膜の形成に影響を与えます。システムの油戻りが悪く、コンプレッサーの油が不足しており、正常な潤滑を維持できません。クランクシャフトは高速回転し、コンロッドやピストンも高速で動きます。油膜保護のない摩擦面はすぐに発熱します。局所的な高温により潤滑油が急速に蒸発または焦げ、この部品の潤滑がより困難になり、数秒以内に局所的に激しい摩耗が発生する可能性があります。

潤滑不良、局所的な摩耗、およびクランクシャフトを回転させるためにより大きなトルクが必要となります。低出力コンプレッサー（冷蔵庫、家庭用エアコンコンプレッサーなど）は、モーターのトルクが小さいため、潤滑不良後にストール（モーターが回らなくなる）現象が起こりやすく、「ロック・熱保護ブロック」状態に陥ります。このサイクルでは、モーターが焼けるのは時間の問題です。ハイパワーの半密閉型コンプレッサーモーターはトルクが大きく、局部的な摩耗による失速の原因になりません。負荷が一定範囲内になるとモーター出力が増大し、磨耗が激しくなり、場合によってはシリンダーの噛み込み（ピストンがシリンダー内部に食い込む）、ロッド折れなどの重大な損傷を引き起こす可能性があります。

ストール電流 (ストール電流) は、通常の動作電流の約 4 ～ 8 倍です。モーターが始動する瞬間、電流のピーク値はストール電流に近づくか、ストール電流に達する可能性があります。抵抗器からの熱放出は電流の二乗に比例するため、起動時および停止時の電流によって巻線が急速に加熱されます。熱保護は、ローターがブロックされたときに電極を保護できますが、一般に応答が速くなく、頻繁な始動によって引き起こされる巻線の温度変化を防ぐことはできません。頻繁な起動や異常負荷により巻線が高温試験に耐えられなくなり、エナメル線の絶縁性能が低下します。

また、圧縮比が大きくなり圧力差が大きくなると、ガスを圧縮するために必要な負荷も増加します。したがって、低温時に高温用コンプレッサーを使用したり、高温時に低温用コンプレッサーを使用したりすると、モーターの負荷や放熱に影響を及ぼし、不適切であり、電極寿命が短くなります。巻線の絶縁性能が低下した後、他の要因（導通回路を形成する金属片や酸性の潤滑油など）が加わると、容易に短絡や破損が発生します。

2.金属粉によるショート

巻線内の金属粉は、短絡や接地絶縁低下の原因となります。コンプレッサー運転時の通常の振動と、起動するたびに巻線が電磁力によりねじれ、巻線と巻線の間に介在する金属くずと巻線エナメル線との相対移動や摩擦が促進されます。鋭利な金属の削りくずはエナメル線の絶縁体を傷つけ、ショートを引き起こす可能性があります。

金属切粉の発生源としては、工事中に残った銅管の切粉、溶接スラグ、コンプレッサー内で磨耗して損傷した金属切粉（バルブディスクの破損など）などが挙げられます。密閉型コンプレッサー (密閉型スクロール コンプレッサーを含む) の場合、これらの金属片や破片が巻線に落ちる可能性があります。半密閉コンプレッサーの場合、一部の粒子はガスや潤滑剤とともにシステム内を流れ、最終的には磁気により巻線に集まります。一方、一部の金属片 (ベアリングの摩耗、モーターのローターとステーターの摩耗 (スイープ) など) は巻線に直接落ちます。金属片が巻線に蓄積すると、ショートが発生するのは時間の問題です。

特筆すべきは2段コンプレッサーです。二段圧縮機では、戻り空気と正常なオイルが直接初段（低圧段）シリンダーに戻ります。圧縮後、中圧パイプを通ってモーターキャビティの冷却巻線に入り、通常の単段圧縮機と同様に第 2 段に入ります。 (高圧シリンダー)。戻り空気には潤滑油が含まれており、圧縮過程が薄氷のような状態になっています。液戻りがあると初段シリンダの弁体が破損しやすくなります。破損したバルブディスクは、中圧チューブを通過した後に巻線に入る可能性があります。そのため、二段圧縮機は一段圧縮機よりも金属片による金属ショートの影響を受けやすくなります。

問題のコンプレッサーが起動分析中に潤滑油の焦げた臭いを嗅ぐと、残念なことがよく起こります。金属表面がひどく摩耗すると、温度が非常に高くなり、175℃を超えると潤滑油がコークス化し始めます。システム内に水分が多い場合（真空度が理想的でない、潤滑油や冷媒の水分が多い、負圧リターンパイプが破損して空気が混入するなど）、潤滑油が酸性になることがあります。酸性の潤滑油は銅管や巻線絶縁層を腐食させます。一方で、銅めっきの原因になります。一方、銅原子を含む酸性潤滑油は絶縁性能が悪く、巻線が短絡しやすい状態になります。

3. コンタクタの問題

コンタクタはモータ制御回路の重要な部品の一つです。選択を誤ると、最適なコンプレッサーが壊れる可能性があります。負荷に応じてコンタクタを適切に選択することが非常に重要です。

コンタクタは、高速サイクル、継続的な過負荷、低電圧などの厳しい条件に対応できる必要があります。負荷電流によって発生する熱を放散するのに十分な面積が必要であり、接点材料の選択により、起動や失速などの高電流条件下での溶着を防止する必要があります。安全性と信頼性を確保するために、コンプレッサーコンタクタは三相回路を同時に切断する必要があります。二相回路を切断することはお勧めできません。

コンタクタは次の 4 つの項目を満たす必要があります。

コンタクタは、ARI 規格 780-78「特殊コンタクタ規格」で指定された動作およびテストのガイドラインを満たしている必要があります。

メーカーは、コンタクタが室温で最小銘板電圧の 80% で閉じることを保証する必要があります。

単一のコンタクタを使用する場合、コンタクタの定格電流はモーターの銘板電流定格 (RLA) より大きくなければなりません。同時に、コンタクタはモーターのストール電流に耐えることができなければなりません。コンタクタの下流にモーターファンなどの他の負荷がある場合は、それらも考慮する必要があります。

2 つのコンタクタを使用する場合、各コンタクタの副巻線ストールの定格は、コンプレッサーの半巻線ストールの定格以上である必要があります。

コンタクタの定格電流は、コンプレッサーの銘板に記載されている定格電流を下回ってはなりません。仕様が小さい、または品質が劣るコンタクタは、コンプレッサーの始動、失速および低電圧での大電流の影響に耐えることができず、単相または多相の接点の振動、溶着、さらには脱落が発生しやすく、モーターの損傷を引き起こす可能性があります。 。

ジッタ接点を備えたコンタクタは、頻繁にモータを起動および停止します。モーターは頻繁に始動し、膨大な始動電流と熱により巻線絶縁の劣化が悪化します。始動するたびに、磁気トルクによりモーター巻線間にわずかな動きと摩擦が発生します。他の要因（金属の削りくず、絶縁油の不良など）がある場合、巻線間でショートが発生しやすくなります。熱保護システムはそのような損傷を防ぐように設計されていません。さらに、ジッタのあるコンタクタ コイルは故障しやすくなります。接点コイルが損傷すると単相現象が発生しやすくなります。

コンタクタのサイズが小さすぎると、頻繁な起動/停止サイクルや不安定な制御ループ電圧によって引き起こされるアークや高温にコンタクトが耐えられず、溶着したりコンタクトフレームから外れたりする可能性があります。溶接された接点により永続的な単相状態が生成され、過負荷保護装置が継続的にオンとオフを繰り返すことが可能になります。

特に強調しておきたいのは、コンタクタの接点が溶着した後は、コンプレッサーの電源回路を切断するためにコンタクタに依存するすべての制御 (高圧および低圧制御、油圧制御、霜取り制御など) がすべて機能しなくなるということです。コンプレッサーは非保護状態です。

4. 電源欠相と異常電圧

異常電圧と欠相は、どんなモーターでも簡単に破壊する可能性があります。電源電圧の変動範囲は定格電圧の±10%を超えることはできません。 3 相間の電圧の不均衡は 5% を超えることはできません。同じライン上の他の高出力機器が起動および動作するときに低電圧が発生するのを防ぐために、高出力モーターには独立して電力を供給する必要があります。モーターの電源コードはモーターの定格電流を流すことができる必要があります。

欠相が発生したときにコンプレッサーが動作している場合、コンプレッサーは動作を続けますが、負荷電流が大きくなります。モーターの巻線は急速に過熱する可能性があり、コンプレッサーは通常、熱的に保護されています。モーター巻線が設定温度まで冷えると、コンタクタは閉じますが、コンプレッサーは起動せず、失速が発生し、「失速 - 熱保護 - 失速」のデッド サイクルに入ります。

最新のモーターの巻線の違いは非常に小さく、電源の三相バランスが取れている場合の相電流の違いは無視できます。理想的な状態では、相電圧は常に等しいため、いずれかの相に保護装置が接続されていれば、過電流による損傷を防ぐことができます。相電圧バランスを保証することは実際には困難です。

電圧不均衡パーセンテージは、三相電圧の平均に対する相電圧の最大偏差の、三相電圧の平均に対する比率として計算されます。たとえば、公称 380V の三相電源の場合、コンプレッサー端子で測定された電圧は 380V と 366V、400V であり、平均三相電圧は 382V と計算でき、最大偏差は 20V であるため、電圧不均衡のパーセンテージは次のようになります。 5.2%。

電圧の不均衡の結果、通常動作中の負荷電流の不均衡は、電圧の不均衡の割合の 4 ～ 10 倍になります。前の例では、5.2% の不均衡電圧により 50% の電流不均衡が発生する可能性があります。

不平衡電圧によって引き起こされる相巻線の温度上昇パーセンテージは、電圧不平衡パーセンテージ ポイントの約 2 倍です。前の例では、電圧不均衡ポイントの数は 5.2 で、巻線温度の上昇率は 54% でした。その結果、1 相巻線が過熱し、他の 2 つの巻線は正常な温度になりました。

完了した調査によると、電力会社の 43% は 3% の電圧不均衡を許容し、さらに 30% の電力会社は 5% の電圧不均衡を許容しています。

5.冷却不足

より大きな出力のコンプレッサーは通常、還気冷却されます。蒸発温度が低いほど、システムの質量流量は小さくなります。蒸発温度が非常に低い (メーカーの仕様を超えている) 場合、流量はモーターを冷却するのに不十分であり、モーターはより高い温度で動作します。空冷式コンプレッサー (通常は 10HP 以下) は戻り空気への依存度が低くなりますが、コンプレッサーの周囲温度と冷却空気量については明確な要件があります。

大量の冷媒漏れもシステムの質量流量を減少させ、モーターの冷却に影響を与えます。一部の無人冷蔵倉庫などでは、冷却効果が低下するまで待ってから大量の冷媒漏れが発見されることがよくあります。

モーターが過熱すると、頻繁に保護が発生します。ユーザーの中には、原因を詳しく調べなかったり、サーマルプロテクターをショートさせたりする人もいますが、これは非常に悪いことです。やがてモーターが焼きついてしまいます。

コンプレッサーにはさまざまな安全な動作条件があります。安全な作業条件のために主に考慮すべきことは、コンプレッサーとモーターの負荷と冷却です。温度帯ごとにコンプレッサーの価格が異なるため、これまで国内の冷凍業界では範囲外のコンプレッサーを使用していました。専門知識の発展と経済状況により、状況は著しく改善されました。

6. コンプレッサーを使用して真空引きします。

開放型冷凍コンプレッサーは忘れ去られていますが、冷凍業界の現場建設作業員の中には、コンプレッサーを使って避難する習慣が残っている人もいます。これは非常に危険です。

空気は断熱媒体の役割を果たします。密閉容器内を真空引きすると、内部の電極間で放電が起こりやすくなります。したがって、圧縮機ケーシング内の真空が深くなると、ケーシング内の露出した端子間や巻線間で絶縁媒体が失われ、絶縁がわずかに損傷します。電源を入れると一瞬でモーターがショートして焼損する恐れがあります。また、ケースが漏電した場合、感電の原因となることがあります。

したがって、コンプレッサーを使用して真空排気することは禁止されており、システムおよびコンプレッサーが真空状態（真空排気後に冷媒が添加されていない状態）にあるときにコンプレッサーに通電することは固く禁じられています。