1. 電動モーターの概要
電気モーターは、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する装置です。これは、通電されたコイル (すなわち、固定子巻線) を利用して回転磁界を生成し、回転子 (かご型の密閉アルミニウムフレームなど) に作用して磁気電気回転トルクを形成します。
電気モーターは、使用される電源の違いに応じて DC モーターと AC モーターに分類されます。電力システム内のモーターのほとんどは AC モーターであり、同期モーターまたは非同期モーターにすることができます (モーターの固定子磁界速度は回転子の回転速度と同期速度を維持しません)。
電動機は主に固定子と回転子で構成されており、磁界中で通電線に作用する力の方向は、電流の方向と磁気誘導線の方向（磁界の方向）に関係します。電気モーターの動作原理は、電流に作用する力に対する磁場の影響であり、モーターが回転します。
2. 電動機部門
① 使用電源による分類
電気モーターの動作電源の違いに応じて、DCモーターとACモーターに分けることができます。 ACモーターも単相モーターと三相モーターに分けられます。
②構造と動作原理による分類
電気モーターは、その構造と動作原理に応じて、DCモーター、非同期モーター、同期モーターに分類できます。同期モータは、永久磁石同期モータ、リラクタンス同期モータ、およびヒステリシス同期モータに分類することもできます。非同期モーターは、誘導モーターと AC 整流子モーターに分類できます。誘導電動機はさらに、三相非同期電動機と陰極非同期電動機に分類されます。 AC 整流子モーターは、単相直列励磁モーター、AC DC 兼用モーター、および反発モーターにも分類されます。
③起動と動作モードによる分類
電動機は、始動および動作モードに応じて、コンデンサ始動単相非同期モータ、コンデンサ始動単相非同期モータ、コンデンサ始動単相非同期モータ、および分割相単相非同期モータに分類できます。
④ 目的による分類
電動モーターはその目的に応じて駆動用モーターと制御用モーターに分けられます。
駆動用電動モーターは、さらに電動工具（穴あけ、研磨、磨き、溝入れ、切断、拡張工具など）と家電用電動モーター（洗濯機、扇風機、冷蔵庫、エアコン、レコーダー、ビデオレコーダー、 DVDプレーヤー、掃除機、カメラ、電動ブロワー、電気シェーバーなど）、その他一般小型機械器具（各種小型工作機械、小型機械、医療機器、電子機器などを含む）。
制御モーターはさらにステッピングモーターとサーボモーターに分類されます。
⑤ ローターの構造による分類
回転子の構造に応じて、電動機はかご形誘導電動機 (以前はかご形非同期電動機として知られていました) と巻線回転子誘導電動機 (以前は巻線非同期電動機として知られていました) に分類できます。
⑥ 動作速度による分類
電気モーターは、動作速度に応じて、高速モーター、低速モーター、定速モーター、可変速モーターに分類できます。
⑦ 保護形態による分類
ａ．開放型（IP11、IP22など）。
必要な支持構造を除いて、モーターには回転部分や充電部分に対する特別な保護はありません。
b.密閉型（IP44、IP54など）。
モーターケーシング内の回転部品と通電部品は、偶発的な接触を防ぐために必要な機械的保護が必要ですが、換気を著しく妨げるものではありません。保護電動機は通気構造や保護構造の違いにより以下のタイプに分類されます。
?メッシュカバータイプ。
モーターの通気口は穴あきカバーで覆われており、モーターの回転部分と充電部分が外部の物体と接触するのを防ぎます。
ⓑ 防滴性があります。
モーター通気口の構造により、垂直に落下する液体や固体がモーター内部に直接侵入することを防ぎます。
ⓒ 防滴仕様。
モーター通気口の構造により、垂直角度100°の範囲内でどの方向からでもモーター内部への液体や固体の侵入を防ぐことができます。
ⓓ 閉店。
モーターケーシングの構造上、ケーシング内外の空気の自由な交換はできませんが、完全な密閉は必要ありません。
ⓔ防水。
モーターケーシングの構造により、モーター内部への一定の圧力の水の浸入を防ぐことができます。
ⓕ 防水性。
モーターが水没した場合でも、モーター内部への水の浸入を防ぐモーターケーシングの構造になっています。
ⓖ ダイビングスタイル。
電動モーターは定格水圧下で水中で長時間作動できます。
ⓗ 防爆仕様です。
モータケーシングの構造は、モータ内部のガス爆発がモータ外部に伝わり、モータ外部で可燃性ガスが爆発することを防止するのに十分な構造となっています。エンジニアのガソリンスタンド「機械工学文献」公式アカウントです！
⑧ 換気と冷却の方法による分類
ａ．自己冷却。
電気モーターは、冷却のために表面放射と自然の空気の流れのみに依存しています。
b.自己冷却ファン。
電気モーターは、モーターの表面または内部を冷却するために冷却空気を供給するファンによって駆動されます。
c.彼はファンで冷やしました。
冷却風を供給するファンは電動モーター自体では駆動されず、独立して駆動されます。
d.パイプライン換気タイプ。
冷却エアはモータ外部やモータ内部から直接導入・排出されるのではなく、パイプラインを介してモータから導入・排出されます。パイプライン換気用のファンは、自己ファン冷却または他のファン冷却が可能です。
e.液体冷却。
電気モーターは液体で冷却されます。
f.閉回路ガス冷却。
モーターを冷却するための媒体循環は、モーターとクーラーを含む閉回路内にあります。冷却媒体はモーターを通過する際に熱を吸収し、冷却器を通過する際に熱を放出します。
g.表面冷却と内部冷却。
モータ導体の内部を通過しない冷却媒体を表面冷却といい、モータ導体の内部を通過する冷却媒体を内部冷却といいます。
⑨ 設置構造形式による分類
電動機の設置形式は通常、記号で表されます。
コードは、International Installation の略語 IM で表されます。
IM の最初の文字は設置タイプ コードを表し、B は水平設置、V は垂直設置を表します。
2 桁目は機能コードを表し、アラビア数字で表されます。
⑩絶縁レベルによる分類
A レベル、E レベル、B レベル、F レベル、H レベル、C レベル。モータの絶縁レベルの分類は下表のとおりです。
⑪ 定格労働時間による区分
連続・断続・短時間勤務制度。
連続稼働システム (SI)。モーターは銘板に記載されている定格値で長期間の動作が保証されています。
短時間勤務（S2）。モーターは、銘板に指定されている定格値の下で限られた時間しか動作できません。短時間運転の継続時間基準は10分、30分、60分、90分の4種類です。
断続作動システム(S3)。モーターは、銘板に指定されている定格値 (1 サイクルあたり 10 分のパーセンテージ) の下でのみ、断続的および定期的に使用できます。たとえば、FC=25%;このうち、S4 から S10 は、異なる条件下で複数の間欠動作する作業システムに属します。
9.2.3 電気モーターの一般的な故障
電気モーターは、長期間の運転中にさまざまな故障に遭遇することがよくあります。
コネクタと減速機間のトルク伝達が大きいと、フランジ面の接続穴の摩耗が激しく、接続部の嵌合隙間が大きくなり、トルク伝達が不安定になります。モーターシャフトベアリングの損傷によるベアリング位置の摩耗。軸頭部とキー溝の磨耗など。従来はこのような問題が発生した場合、補修溶接や刷毛めっき後の機械加工が主でしたが、いずれも欠点がありました。
高温補修溶接によって発生する熱応力を完全に取り除くことはできず、曲げや破損が発生しやすくなります。しかし、刷毛めっきは塗膜の厚さに制限があり剥がれやすい上、どちらの方法も金属を使って金属を修復するため、「硬い→硬い」という関係を変えることはできません。さまざまな力が複合的に作用すると、やはり再摩耗が発生します。
現代の西側諸国では、これらの問題に対処するための修復方法としてポリマー複合材料がよく使用されています。ポリマー材料を補修に適用することは溶接の熱応力に影響を与えず、補修の厚さは制限されません。同時に、製品の金属材料には、機器の衝撃や振動を吸収し、再摩耗の可能性を回避し、機器コンポーネントの耐用年数を延ばし、企業や企業のダウンタイムを大幅に節約する柔軟性がありません。莫大な経済価値を生み出します。
(1) 故障現象：モーターを接続しても始動しない
その理由と対処方法は以下の通りです。
① 固定子巻線の配線エラー – 配線を確認し、エラーを修正してください。
② 固定子巻線の断線、接地の短絡、巻線回転子モーターの巻線の断線 - 障害点を特定し、それを除去します。
③ 過大な負荷または伝達機構の固着 - 伝達機構と負荷を確認してください。
④ 巻線ロータモータのロータ回路の断線（ブラシとスリップリング間の接触不良、加減抵抗器の断線、リード線の接触不良など） - 開回路箇所を特定し、修理します。
⑤ 電源電圧が低すぎる – 原因を確認し、取り除いてください。
⑥ 電源欠相 – 回路を確認し、三相を回復します。
(2) 故障現象：モーター温度上昇、発煙
その理由と対処方法は以下の通りです。
① 過負荷または起動頻度が高すぎる - 負荷を軽減し、起動回数を減らします。
② 運転中の欠相 – 回路を確認し、三相を回復します。
③ 固定子巻線の配線エラー – 配線を確認し、修正してください。
④ 固定子巻線が接地されており、巻線間または相間で短絡が発生しています。接地または短絡箇所を特定し、修理してください。
⑤ ケージローターの巻線が切れている – ローターを交換します。
⑥ ロータ巻線の欠相動作 - 故障箇所を特定し、修理します。
⑦ ステータとロータ間の摩擦 - ベアリングとロータに変形がないか確認し、修理または交換します。
⑧ 換気が悪い – 換気が妨げられていないか確認してください。
⑨ 電圧が高すぎる、または低すぎる - 原因を確認し、取り除いてください。
(3) 故障現象：モーターの過度の振動
その理由と対処方法は以下の通りです。
① アンバランスローター - レベリングバランス。
② アンバランスなプーリーまたは曲がったシャフト延長 – チェックして修正します。
③ モーターが負荷軸と一致していない – ユニットの軸を確認して調整してください。
④ モーターの取り付けが不適切 – 取り付けネジと基礎ネジを確認してください。
⑤ 突然の過負荷 – 負荷を軽減します。
(4)故障現象：動作中に異音が発生する
その理由と対処方法は以下の通りです。
① ステータとロータ間の摩擦 - ベアリングとロータに変形がないか確認し、修理または交換します。
② ベアリングの損傷または潤滑不良 - ベアリングを交換して洗浄します。
③ モーター欠相動作 – 断線点を確認し、修理します。
④ ブレードとケーシングの衝突 - 故障をチェックして取り除きます。
(5) 故障現象: 負荷がかかったときにモーターの速度が低すぎる
その理由と対処方法は以下の通りです。
① 電源電圧が低すぎる – 電源電圧を確認してください。
②過大な負荷 – 負荷を確認してください。
③ ケージローターの巻線が切れている – ローターを交換します。
④ ロータ巻線グループの 1 つの相の接触不良または断線 - ブラシの圧力、ブラシとスリップ リング間の接触、およびロータ巻線を確認します。
(6) 故障現象：モータケーシングが活線している
その理由と対処方法は以下の通りです。
① 接地不良または接地抵抗が高い – 接地不良を防ぐために、規定に従ってアース線を接続してください。
② 巻線が湿っている場合は、乾燥処理を行ってください。
③ 絶縁体の損傷、リード線の衝突 - 塗料を浸して絶縁体を修復し、リード線を再接続します。 9.2.4 モーターの操作手順
① 分解する前に、モータ表面のゴミを圧縮空気で吹き飛ばし、きれいに拭き取ってください。
② モータを分解する作業場所を選定し、現場環境を清掃してください。
③ 電動機の構造的特徴や保守技術要件を熟知している。
④ 分解に必要な工具（特殊工具を含む）や設備を準備してください。
⑤ モータの動作不良をさらに把握するため、条件が許せば分解前に検査試験を実施する場合があります。そのためにモーターに負荷をかけて試験を行い、モーター各部の温度や音、振動などの状態を詳しくチェックします。電圧、電流、速度などもテストされます。その後、負荷を切り離し、別途無負荷検査試験を実施し、無負荷電流と無負荷損失を測定し、記録します。エンジニアのガソリンスタンド「機械工学文献」公式アカウントです！
⑥ 電源を切り、モーターの外部配線を外し、記録を保管してください。
⑦ モーターの絶縁抵抗を試験するために適切な電圧絶縁計を選択します。前回のメンテナンス時に測定した絶縁抵抗値を比較して、モーターの絶縁変化の傾向や絶縁状態を判断するには、異なる温度で測定した絶縁抵抗値を同じ温度、通常は75℃に換算する必要があります。
⑧ 吸収率 K をテストします。吸収率 K>1.33 の場合は、モータの絶縁が湿気の影響を受けていないか、または湿気の程度が深刻ではないことを示します。過去のデータと比較するには、任意の温度で測定した吸収率を同じ温度に換算する必要もあります。
9.2.5 電動機の保守と修理
モーターの回転時や故障時に、モーターを安全に動作させるためには、「見る」「聞く」「嗅ぐ」「触る」という4つの方法で故障を予防し、タイムリーに解消することができます。
(1) 見てください
モータの動作中に主に次のような異常が発生していないか観察してください。
① 固定子巻線が短絡した場合、モータから発煙する場合があります。
② モータに極度の過負荷や脱相が生じると速度が低下し、「ジー」という重い音が発生します。
③ モーターが正常に動作していても突然停止すると、接続部の緩み部分から火花が発生することがあります。ヒューズが切れたり、部品が固着したりする現象。
④ モータが激しく振動する場合は、伝動装置の噛み込み、モータの固定不良、基礎ボルトの緩みなどが考えられます。
⑤ モーターの内部接点や接続部に変色、焼け跡、煙汚れがある場合は、局部的な過熱、導体接続部の接触不良、巻線の焼けなどの可能性があります。
(2) 聞く
モーターは、通常の動作中にノイズや特別な音がなく、均一で軽い「ブーン」という音を発する必要があります。電磁ノイズ、ベアリングノイズ、通風音、機械的摩擦音などのノイズが多すぎる場合は、故障の前兆や現象の可能性があります。
① 電磁ノイズの場合、モーターから大きく重い音が発生する場合は、いくつかの原因が考えられます。
ａ．ステーターとローター間のエアギャップが不均一で、高音から低音まで同じ間隔時間で音が高音から低音まで変動します。これはベアリングの摩耗によって発生し、ステーターとローターが同心でなくなります。
b.三相電流は不平衡です。これは、不適切な接地、短絡、または三相巻線の接触不良が原因です。音が非常に鈍い場合は、モーターに重大な過負荷がかかっているか、位相がずれていることを示しています。
c.鉄芯が緩んでいる。運転中のモータの振動により鉄心の固定ボルトが緩み、鉄心の珪素鋼板が緩んで異音が発生します。
② 軸受の騒音については、モータ運転中に頻繁に監視する必要があります。モニタリング方法は、ドライバーの一端をベアリングの取り付け部分に押し当て、もう一端を耳に近づけてベアリングの動作音を聞くことです。ベアリングが正常に動作している場合、その音は高さの変動や金属の摩擦音はなく、小さな「カサカサ」という連続音です。以下のような音が発生した場合は異常と考えられます。
ａ．ベアリングの作動中に「キュルキュル」という音がします。これは通常、ベアリング内のオイルの不足によって発生する金属の摩擦音です。ベアリングを分解し、潤滑グリスを適量注入してください。
b. 「きしむ」という音がする場合は、ボールが回転するときに発生する音で、通常は潤滑グリスの乾燥や油不足によって発生します。グリースを適量添加することができます。
c. 「カチカチ」「キシミ」という音がする場合は、ベアリング内のボールの破損やモーターの長期使用などにより、ベアリング内のボールが不規則に動くことで発生する音です。 、潤滑グリースの乾燥。
③ 伝達機構や被駆動機構から変動音ではなく連続音が発生する場合は、以下の方法で対応できます。
ａ．周期的に「パチパチ」という音が発生するのは、ベルトの接合部分が不均一であることが原因です。
b.周期的な「ドスン」という音は、シャフト間のカップリングやプーリーの緩み、キーやキー溝の磨耗によって発生します。
c.不均一な衝突音は、風羽根がファンカバーに衝突することによって発生します。
(3) 匂い
モーターの臭いを嗅ぐことで故障の発見や予防も可能です。特別な塗料の匂いが見つかった場合は、モーターの内部温度が高すぎることを示しています。強い焦げ臭や焦げ臭がする場合は、絶縁層の破壊や巻線の焼けが考えられます。
(4)タッチ
モーターの一部の温度を触ってみると、故障の原因を特定することもできます。安全のため、モータケーシングやベアリング周辺に触れる場合は手の甲で触れてください。温度異常が見つかった場合は、いくつかの原因が考えられます。
①換気が悪い。ファンの外れ、換気ダクトの詰まりなど。
②過負荷。過剰な電流が流れ、固定子巻線が過熱する原因となります。
③ 固定子巻線間の短絡、または三相電流の不均衡。
④頻繁な発進やブレーキ。
⑤ 軸受周囲の温度が高すぎる場合は、軸受の損傷や油不足が考えられます。
投稿時間: 2023 年 10 月 6 日
