空調器中的壓縮機位於空調器室外機中,主要用於對空調器中的製冷劑進行壓縮,為管路中製冷劑的循環提供動力,是空調器中的重要的組成部分。
15.1壓縮機的結構和功能特點
空調器中的壓縮機位於空調器室外機中,主要用於對空調器中的製冷劑進行壓縮,為管路中製冷劑的循環提供動力,是空調器中的重要的組成部分。
15.1.1壓縮機的結構特點
壓縮機是空調器製冷劑循環的動力源,它驅動管路系統中的製冷劑往復循環,通過熱交換達到製冷或制熱的目的。壓縮機安裝在空調器的室外機中,一般為黑色立式圓柱體外形,是室外機中體積最大的部件,被製冷器管路圍繞,如圖15-1所示。
不同類型的空調器中,壓縮機的外形都大致相同,但由於空調器所具有的製冷( 或制熱)能力不同,因此所採用的壓縮機類型也有所區別,即壓縮機的內部結構有所區別。下面,我們從壓縮機的外部和內部兩個方面,詳細了解一下空調器中壓縮機的結構特點。
(1)壓縮機的外部結構
從壓縮機的外部可看到,壓縮機主要是由壓縮機主機、接線端子、吸氣口、排氣口和儲液罐等部分,如圖15-2所示。
壓縮機主機是壓縮機的主體部分,是實現製冷劑壓縮循環的關鍵部件;接線端子用來插接供電線纜,為壓縮機內部的電機提供供電電壓;吸氣口和排氣口與管路系統相連。其中吸氣口吸入低壓的製冷劑氣體,經過壓縮機壓縮後,經排氣口排出高溫高壓的製冷劑氣體,壓縮機兩側的管路形成高低壓差,使製冷劑形成循環;儲液罐安裝在吸氣口上,用來對製冷劑中存在的少量液體進行儲存。
(2)壓縮機的內部結構
空調器壓縮機的類型不同,內部結構也不同。目前,空調器中的常用的壓縮機主要有渦旋式壓縮機、直流變速雙轉子壓縮機以及旋轉活塞式壓縮機等幾種。
①渦旋式壓縮機
圖15-3為渦旋式壓縮機的實物外形及內部結構.圖。渦旋式壓縮機中,渦旋盤和電動機為其內部的主體部件。渦旋盤又分為定渦旋盤和動渦旋盤兩部分。定渦旋盤固定在支架.上,動渦旋盤由偏心軸驅動,基於軸心運動。
②直流變速雙轉子壓縮機
直流變速雙轉子壓縮機主要是針對環保製冷劑R410a所設計的,其內部電動機也多為直流無刷電動機。該類壓縮機中,機械部分設計在壓縮機機殼的底部,而直流無刷電動機則安裝在上部,通過直流無刷電動機對壓縮機的氣缸進行驅動,如圖15-4所示。
從圖中可以看到,直流變速雙轉子壓縮機由2個氣缸組成,此種結構不僅能夠平衡兩個偏心滾筒旋轉所產生的偏心力,使壓縮機運行更平穩,還使氣缸和滾筒之間的作用力降至最低,從而減小壓縮機內部的機械磨損。
③旋轉活塞式壓縮機
圖15-5為旋轉活塞式壓縮機的實物外形以及內部結構。可以看到,該類壓縮機主要是由殼體、接線端子、氣液分離器組件、排氣口和吸氣口等組成。
旋轉活塞式壓縮機內部設有一個氣艙,在氣艙底部設有潤滑油艙,用於承載壓縮機的潤滑油。
[提示說明]
與壓縮機進行連接的氣液分離器主要用於將製冷管路中送入的製冷劑進行氣液分離,將氣體送入壓縮機中,將分離的液體進行儲存,圖15-6為氣液分離器的實物外形以及內部結構。
15.1.2壓縮機的功能特點
壓縮機是空調器製冷或制熱循環的動力源,它驅動管路系統中的製冷劑往復循環,通過熱交換達到製冷的目的。
圖15-7為壓縮機的功能及工作關係。
壓縮機的驅動電動機是動力源,它需要交流220V電源,對於單相電容啟動式電動機,在啟動端要串入電容器,同時在供電線路中設有過載保護繼電器,壓縮機電動機的繞組分別與保護繼電器和啟動電容相連。其中,保護繼電器連接在壓縮機電動機繞組的C端(公共端),用於控制壓縮機電動機的供電; .啟動電容器連接在壓縮機電動機繞組的S端(起動端),為壓縮機提供啟動轉矩,輔助壓縮機啟動。
15.2壓縮機的檢測與代換方法
壓縮機出現故障後,將會使空調器管路中的製冷劑不能正常循環運行,造成空調器不能製冷或制熱、製冷或制熱異常、運行時有噪聲等。嚴重時可能還會導致空調器出現無法開機啟動的故障。因此當懷疑壓縮機損壞時,需逐步對壓縮機進行檢測,一旦發現故障,就需要尋找可替代的新壓縮機進行代換。
15.2.1壓縮機的檢測方法
壓縮機出現故障可以分為機械故障和電氣故障兩個方面。其中,機械故障多是由壓縮機內的機械部件異常引起的,通常可通過壓縮機運行時的聲音進行判斷;電氣故障則是指由壓縮機內電動機異常引起的故障,可通過檢測壓縮機內電動機繞組的阻值來判斷。
(1)壓縮機中機械部件的檢查方法
壓縮機中的機械部件都安裝在壓縮機密封殼內,看不到也摸不著,因此無法直接對其進行檢查,
情況下,可通過傾聽壓縮機運行時發出的聲響進行判斷,如圖15-8所示。
壓縮機交錯產生的噪聲,可以從以下幾個方面採取措施進行消除或調整。
①對運行部件進行動平衡和靜平衡測定。
②選擇合理的進、排氣管路,尤其是進氣管的位置、長度、管徑對壓縮機的性能和噪聲影響很大,氣流容易產生共振。
③壓縮機殼體的結構、形狀、壁厚、材料等與消聲效果有直接關係,為減少噪聲,可以適當加厚殼
壁。
④在安裝和維修時,連接管的彎曲半徑太小,截止閥開啟間隙過小,系統發生堵塞,連接管路的使用不符合要求,規格太細且過短,這些因素都將增大運行的噪聲。
⑤壓縮機注入的冷凍油要適量,油量多固然可以增強潤滑效果。但增大了機內零件攪動油的聲音。
因此,製冷系統中的循環油量不得超過2%。
⑥選擇合理的軸承間隙,在潤滑良好的情況下可採用較小的配合間隙,以減少噪聲。
⑦壓縮機的外殼與管路之間的保溫減震墊要符合一定的要求。
若經檢查發現壓縮機出現卡缸或抱軸情況,嚴重時導致的堵轉,可能會引起電流迅速增大而使電機燒毀。對於抱軸、輕微卡缸現象,可通過以下方法消除。圖15-9所示為敲打壓縮機。
[提示說明]
壓縮機冷凍機油的油質是整機系統能否良好運行的基本保障,因此,對於壓縮機油質油色的檢查在維修時是很有必要的,以確保壓縮機正常使用效果和延長壽命期限。
①在檢查壓縮機冷凍機油時,若冷凍油中無雜質、汙物,且清澈透明、無異味,可不必更換壓縮機冷凍機油,繼續使用。
②若發現壓縮機冷凍機油的顏色變黃,應觀察油中有無雜質,嗅其有無焦味,檢查系統是否進入空氣而使油被氧化及氧化的程度(一-般使用多年的正常壓縮機,其油色也不會清澈透明)。只要壓縮機內沒有進入水分,則可不必更換冷凍機油;如果油色變得較深,可拆下壓縮機將油倒出,更換新油。對系統主要部件用清油劑進行清洗後,再用氮氣進行吹汙、乾燥處理。
③當發現壓縮機冷凍機油油色變為褐色時,應檢查是否有焦味,並對壓縮機內的電機繞組電阻值進行檢測。如果繞線間與外殼間電阻值正常,絕緣良好,則必須更換冷凍機油和清洗系統。對於系統管路內的汙染,可採用清洗劑進行清洗。
(2)檢測壓縮機內電動機繞組間的阻值
空調器壓縮機內的電動機出現電氣故障是檢修壓縮機過程中最常見的故障之一。 判斷壓縮機電動機的好壞,可通過對壓縮機內電動機繞組阻值的檢測進行判斷。
空調器壓縮機的電動機通常也安裝在壓縮機密封殼的內部,但電動機的繞組通過弓|線連接到壓縮機頂部的接線柱上,因此可通過對壓縮機外部接線柱之間阻值的檢測,完成對電動機繞組間阻值的檢測。
在檢測前,首先根據標識了解壓縮機頂部接線柱與內部電動機繞組的對應關係,如圖15- 10所示。
檢測時,將壓縮機繞組上的引線拔下,用萬用表分別對電動機繞組接線柱間的阻值進行檢測即可,如圖15-11所示。
圖15-11空調器壓縮機內電動機繞組阻值的檢測方法
將萬用表的紅黑表筆任意搭接在壓縮機繞阻端,分別檢測公共端與啟動端、公共端與運行端、啟動端與運行端之間的阻值。
觀測萬用表顯示的數值,正常情況下,啟動端與運行端之間的阻值等於公共端與啟動端之間的阻值加上公共端與運行端之間的阻值。
若檢測時壓縮機內電動機繞組阻值不符合.上述規律,可能繞組間存在短路情況,應更換壓縮機;若檢測時發現有電阻值趨於無窮大的情況,可能繞組有斷路故障,需要更換壓縮機。
[提示說明]
除了通過檢測繞組阻值來判斷壓縮機好壞外,還可通過檢測運行壓力和運行電流來檢測壓縮機的好壞。運行壓力是通過三通檢修表閥檢測管路壓力得到|的;而運行電流可通過鉗形表進行檢測,如圖15-12所示。
若測得空調器運行壓力為0.8MPa左右,運行電流僅為額定電流的一半,並且壓縮機排氣口與吸氣口均無明顯溫度變化,仔細傾聽,能夠聽到很小的氣流聲,多為壓縮機存在竄氣的故障。
若壓縮機供電電壓正常,而運行電流為零,說明壓縮機的電機可能存在開路故障;若壓縮機供電電壓正常,運行電流也正常,但壓縮機不能啟動運轉,多為壓縮機的啟動電容損壞或壓縮機出現卡缸的故障。
(3)檢測壓縮機內電動機繞組的絕緣性
正常情況下,壓縮機中電動機的繞組與外殼間應為絕緣狀態。若出現電動機繞組與外殼間搭接短路,不僅可能造成壓縮機故障,還可能會出現空調器室外機漏電情況。
一般可藉助兆歐表檢測電動機繞組與壓縮機外殼之間的絕緣性,檢測方法如圖15-13所示。
正常情況下,壓縮機內電動機繞組與壓縮機外殼之間的阻值應為無窮大(兆歐表指示500MS)。若測得阻值較小,則說明壓縮機內電動機繞組與外殼之間短路,應恢復絕緣性或直接更換壓縮機。
15.2.2壓縮機的代換方法
當空調器壓縮機老化或出現無法修復的故障時,就需要使用同型號或參數相同的壓縮機進行代換。空調器中的壓縮機位於室外機一側,壓縮機頂部的接線柱與保護繼電器、啟動電容連接;壓縮機吸氣口、排氣口與空調器的管路部件焊接在-起,並通過固定螺栓固定在室外機底座.上。因此,拆卸壓縮機首先要將電氣線纜拔下,接著將相連的管路焊開,然後再設法將壓縮機取出,接著根據損壞壓縮機型號尋找可替換的壓縮機,最後代換壓縮機並通電試機。
圖15-14為壓縮機代換的基本流程。
( 1 )壓縮機與電氣部件的分離
在拆卸壓縮機時,首先需要將壓縮機頂部的接線盒打開,將壓縮機與保護繼電器、壓縮機與啟動電容器之間的線纜拔下,實現壓縮機與電氣部件的分離,
如圖15-15所示。
(2)壓縮機與管路部件的分離
對壓縮機進行開焊操作就是使用氣焊設備將壓縮機吸氣管口與排氣管口焊開,使其與製冷管路分離(斷開)。分離時,確認空調器中的製冷劑回收完畢後,即可使用氣焊設備對壓縮機管路部分進行拆焊操作,使其與空調器管路部件分離,如圖15-16所示。
[提示說明]
在進行焊接操作時,首先要確保對焊口處均勻加熱,絕對不允許使焊槍的火焰對準銅管的某一部位進行長時間加熱,否則會使銅管燒壞。
另外,在焊接時,若變頻壓縮機工藝管口的管壁上有鏽蝕現象,需要使用砂布對焊接部位附近1 ~2cm的範圍進行打磨,直至焊接部位呈現銅本色,這樣有助於與管路連接器很好的焊接,提高焊接質量。
(3)拆卸壓縮機
壓縮機與製冷管路焊開後,使用扳手將位於壓縮機底部的固定螺栓擰下,就可以取出壓縮機了,如圖15-17所示。
(4)尋找可替代的壓縮機.
壓縮機損壞就需要根據損壞壓縮機的型號、體積大小等規格參數選擇適合的器件進行代換。
壓縮機的選配方法如圖15-1 8所示。
(5)代換壓縮機並通電試機.
將新壓縮機安裝到室外機中,對齊管路位置後,逐一-進行焊接,然後再將壓縮機與室外機外殼進行固定。
壓縮機的代換方法如圖15- 19所示。