Ошибка защиты мотора компрессора: причины, диагностика и устранение

Содержание:

Что означает ошибка защиты
Типы защиты мотора в компрессорах
Как работает цепь PTC и модуль Kriwan INT69
Причины срабатывания защиты
Диагностика
Диагностическая таблица
Порядок устранения
Типичные ошибки

Что означает ошибка защиты мотора компрессора

Ошибка защиты мотора (Motor Protection Fault, в контроллерах Danfoss, Carel, Dixell, Eliwell обозначается как MP Fault, Motor Overload или аналогичным кодом) — аварийная остановка компрессора по сигналу тепловой или токовой защиты электродвигателя.

Защита сработала — это следствие, а не первопричина. Причина находится либо в электрической части питания, либо в холодильном контуре, либо в механике самого компрессора. Без устранения первопричины каждый повторный пуск сокращает ресурс изоляции обмоток.

Типы защиты мотора в компрессорах

В зависимости от типа и назначения компрессора применяются разные схемы защиты.

Цепь PTC-термисторов с модулем Kriwan INT69 — стандарт для полугерметичных поршневых и винтовых компрессоров Bitzer, Copeland, Carlyle. В обмотках статора встроены три термистора — по одному на каждую фазу. Четвёртый термистор расположен на нижней части статора, погружённой в масло, с уставкой +80 °C. Все термисторы подключены к модулю INT69 последовательной цепью.
Внутренний протектор (Internal Overload Protector) — биметаллическое реле, встроенное непосредственно в корпус герметичного спирального компрессора. Реагирует как на температуру обмоток, так и на ток: при заклинивании или пусковом токе сверх нормы биметаллическая пластина размыкает цепь управления.
Тепловое реле перегрузки (ТРП) — внешнее устройство в щите управления, включённое в цепь силового контактора. Настраивается на номинальный ток компрессора с учётом сервисного коэффициента (Service Factor, SF, указан на шильдике). Защищает от затяжных перегрузок по току — тепловая инерционность 10–30 с.

Как работает цепь PTC и модуль Kriwan INT69

PTC-термистор (Positive Temperature Coefficient) — резистор с резко нелинейной зависимостью сопротивления от температуры. При нормальной рабочей температуре сопротивление всей цепи из трёх термисторов составляет 200–1000 Ом. При нагреве обмоток выше температуры срабатывания (+125–140 °C для обмоточных термисторов) сопротивление резко возрастает выше 4,5 кОм — модуль INT69 фиксирует тепловую аварию и отключает компрессор.

INT69 контролирует два дополнительных аварийных состояния цепи. Короткое замыкание (сопротивление менее 30 Ом) — повреждение проводки или термистора. Обрыв цепи (сопротивление более 100 кОм) — тоже трактуется как авария: любое сомнение в целостности цепи защиты вызывает отключение. После тепловой аварии INT69 блокирует повторный пуск с задержкой 5 мин.

Модификация INT69 TM реализует динамическую логику: при быстром росте температуры обмоток компрессор отключается немедленно, не дожидаясь достижения порогового сопротивления. Это защищает от импульсных перегревов при кратковременных перегрузках.

Причины срабатывания защиты

Причины делятся на три группы: холодильные, электрические и механические.

Холодильные причины
В герметичных и полугерметичных компрессорах обмотки статора охлаждаются потоком всасываемого газа. При недостаточном расходе или перегретом всасывании температура обмоток растёт. Недозаправка хладагентом — R134a, R410A, R407C, R404A, R507A, R452A, R32 — снижает массовый расход через компрессор, охлаждение обмоток ухудшается. Высокое давление нагнетания из-за загрязнённого конденсатора увеличивает степень сжатия и рабочий ток. Попадание жидкого хладагента на всасывание создаёт гидравлическую нагрузку — компрессор перегружается механически, ток резко возрастает.

Электрические причины
Перекос фаз вызывает токи обратной последовательности в статоре — нагрев обмоток нарастает при внешне нормальном значении тока. Пониженное напряжение питания — при напряжении на 10% ниже нормы ток возрастает на 10–15%. Неисправный или залипший контактор создаёт падение напряжения на одной фазе. Обрыв или повреждение проводки к цепи PTC вызывает ложное срабатывание INT69 по признаку «обрыв цепи».

Механические причины
Износ подшипников увеличивает механическое трение и ток потребления задолго до полного отказа. Заклинивание компрессора при попадании посторонних предметов или масляном голодании вызывает пусковой ток, в 5–8 раз превышающий номинальный — тепловое реле или внутренний протектор срабатывают немедленно.

Диагностика: что проверять в первую очередь

Диагностику начинают с данных контроллера. Код аварии, временна́я метка и число срабатываний показывают, тепловая это авария или электрическая, и её периодичность — это сужает круг причин.
Далее — измерение токов на всех трёх фазах токоизмерительными клещами при работающем компрессоре.

Токи должны быть симметричны в пределах ±5% и не превышать номинал на шильдике. Повышенный ток на всех трёх фазах — признак перегрузки по холодильному или механическому контуру. Асимметрия токов — признак перекоса фаз или повреждения обмоток.

Сопротивление цепи PTC замеряют мультиметром на клеммах INT69 при остановленном и охлаждённом компрессоре. Норма — 200–1000 Ом. Значение выше 4 кОм при холодном компрессоре указывает на неисправный термистор. Значение ниже 30 Ом — короткое замыкание. Открытая цепь (>100 кОм) — обрыв проводки или повреждение термистора.

Сопротивление изоляции обмоток мегаомметром (1000 В): норма — не менее 2 МОм. Значение ниже 0,5 МОм указывает на пробой изоляции.

Диагностическая таблица

Тепловая авария сразу после пуска, ток в норме;Обмотки не остыли после предыдущего срабатывания, повторный пуск раньше задержки INT69;Выдержать паузу 15–30 мин, убедиться что INT69 разблокирован, выяснить причину предыдущей аварии Тепловая авария через 10–30 мин после пуска, ток повышен на всех фазах;Высокое давление нагнетания — загрязнён конденсатор или неисправны вентиляторы;Замерить давление нагнетания, промыть конденсатор, проверить вентиляторы Тепловая авария, ток повышен на одной фазе;Перекос фаз или повреждение обмотки одной фазы;Замерить напряжения и токи по фазам, проверить сопротивление обмоток и изоляцию Авария INT69 при холодном компрессоре, сопротивление PTC более 4 кОм;Неисправен один или несколько PTC-термисторов;Замерить сопротивление каждого термистора отдельно, заменить неисправный или модуль INT69 Авария INT69, сопротивление PTC менее 30 Ом;Короткое замыкание в цепи термисторов — повреждена проводка или термистор;Прозвонить цепь от INT69 до клеммной коробки компрессора, устранить КЗ Авария INT69, сопротивление PTC более 100 кОм;Обрыв проводки или открытый термистор;Прозвонить цепь от модуля до клемм компрессора, устранить обрыв Тепловое реле ТРП срабатывает при пуске без нагрева;ТРП настроено на заниженный ток или само неисправно;Проверить уставку тока ТРП по шильдику с учётом SF, заменить ТРП при дрейфе уставки Компрессор не запускается, гудит, ток скачет до максимума;Заклинивание — механическая блокировка ротора;Замерить сопротивление обмоток и изоляцию, дефектовать механику компрессора Ошибка защиты появляется только в жаркий период;Граничный тепловой режим при пиковой нагрузке;Замерить токи и давления при максимальной нагрузке, проверить заправку и состояние конденсатора

Порядок устранения

Считывание данных контроллера. Фиксируют код аварии, временну́ю метку и число срабатываний. В контроллерах Danfoss AK-CC, Carel pRack, Dixell XC645, Eliwell EW974 история аварий сохраняется — по ней определяют, нарастает ли проблема или носит разовый характер.
Замер токов по фазам. Подключают токовые клещи ко всем трём фазам при работающем компрессоре. Сравнивают с номинальным током на шильдике. При токе выше 110% от номинала — ищут холодильную или механическую перегрузку. При асимметрии токов более 5% — проверяют напряжения и фазы.
Проверка цепи PTC. При остановленном и охлаждённом компрессоре замеряют сопротивление цепи PTC на клеммах INT69. Норма — 200–1000 Ом. Отклонение в любую сторону указывает на неисправность цепи или термистора.
Замер сопротивления обмоток. Омметром измеряют сопротивление между фазами — значения должны быть равны в пределах ±5%. Мегаомметром (1000 В) — сопротивление изоляции фаза-земля: норма не менее 2 МОм.
Диагностика холодильного контура. Замеряют давление нагнетания и всасывания, перегрев и переохлаждение. Загрязнённый конденсатор, недозаправка или перезаправка хладагентом, неисправный ТРВ — всё это повышает нагрузку на компрессор и рабочий ток.
Устранение первопричины. По результатам диагностики: промывают конденсатор, корректируют заправку хладагентом, устраняют перекос фаз, заменяют неисправный INT69 или тепловое реле, заменяют запасные части и принадлежности (ЗИП) при повреждении термисторов или контактора.
Проверка уставок защиты. Убеждаются в соответствии уставки теплового реле ТРП рабочему току компрессора с учётом SF. Проверяют параметр минимальной задержки между пусками в контроллере — не менее 3–5 мин.
Пуско-наладочные работы. Пробный пуск с контролем токов по всем трём фазам, давлений нагнетания и всасывания, температуры нагнетания. Наблюдение за компрессором в течение первых 2 ч — при отсутствии повторных срабатываний защиты параметры вносят в сервисный журнал.

Типичные ошибки

Сбрасывают аварию и запускают компрессор повторно без диагностики. INT69 отработал — компрессор охладился за 5 мин и снова готов к пуску. Без выяснения причины следующий цикл нагрева обмоток чуть глубже предыдущего. После нескольких таких циклов изоляция необратимо деградирует.
Принимают ложное срабатывание INT69 за реальный перегрев. Обрыв проводки к цепи PTC вызывает тот же код аварии, что и перегрев обмоток. Без замера сопротивления цепи PTC невозможно отличить обрыв от реального перегрева. Замена компрессора в этом случае не решит проблему.
Завышают уставку теплового реле ТРП, чтобы убрать срабатывания. Если тепловое реле срабатывает слишком часто, причина в нагрузке на компрессор, а не в уставке. Завышение порога снимает защиту и ведёт к выгоранию обмоток при реальной перегрузке.
Не проверяют холодильный контур при тепловых авариях. Загрязнённый конденсатор повышает давление нагнетания, степень сжатия и рабочий ток — компрессор годами работает на пределе теплового режима, защита срабатывает в жаркий период. Промывка конденсатора устраняет проблему без вмешательства в электрику.

Frostsystems выполняет диагностику защиты мотора компрессора, замер токов и сопротивления обмоток, замену модулей Kriwan INT69 и тепловых реле с пуско-наладочными работами — Москва и Московская область.

Не знаете с чего начать?

Оставьте ваши контактные данные и инженер разберется в вашей проблеме и предложит пути решения.