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通常の動作条件では、三相モーターの電源と巻線は対称です。電源の欠相やモーターの配線が不適切なために入力電圧に欠相が発生すると、モーター巻線に定常的な焼損が発生します。巻線のオーバーハングからは、明確なパターン状の損傷の外観が観察できます。 欠相が発生したデルタ結線巻線の場合、損傷は一貫したパターンに従います。つまり、1 つの相巻線が焼損する一方で、他の 2 つの相巻線は損傷を受けません。位相損失の影響を受けるスター結線巻線の場合、2 つの相巻線が焼損しますが、3 番目の相巻線は損傷しません。バーンアウトの根本的な原因は、深刻な過熱を引き起こす過剰な電流です。モーターの運転中に欠相が発生すると、モーターの回転速度が瞬時に低下します。そのままの相の電流はすぐにモーターの定格電流を超え、定格値の数倍に達することもあります。これにより、これらの相巻線に深刻な過熱や焼損が発生します。フル負荷のモータが動作中に欠相すると、モータは定格レベルを超える電流による過電流状態になります。モーターは遅い引きずり回転からローターのロック状態に移行し、正常な相の線電流がさらに急増し、その結果、巻線が急速に焼損します。軽負荷の回転モーターで位相損失が発生すると、損傷していない巻線の電流が急激に上昇し、過度の温度上昇によりこれらの巻線が焼き切れます。負荷トルクと電磁トルクの関係に基づく解析：通常運転時、モーターの負荷トルクと電磁トルクは相対的なバランスを保っています。欠相が発生すると、モータの電磁トルクは急激に減少します。負荷の動作要件を満たすために、巻線電流が大幅に増加します。電流が大きくなると、より多くの熱が発生し、影響を受ける相のマグネット ワイヤ絶縁体やその他の絶縁材料の性能が低下し、最終的には焼き切れます。モータ巻線に欠相故障が発生すると、相間絶縁とアース絶縁が同時に焼損することがよくあります。比較的大型のモーターの場合、通常、必要な監視および保護スキーム (差動保護など) が装備されています。電圧または電流の不均衡が検出されると、保護装置が適時に電源を遮断し、モーター巻線を効果的に保護します。

モーター本体の品質と性能はすべてのユーザーにとって重要です。しかし、実際のモータの選択と運転においては、動作環境に対するモータの適応性、さまざまな作業条件下でのユーザーのメンテナンスやメンテナンスが非常に重要であり、ある程度動作の安全性に直接関係します。 モーターには連続的に動作するものもあれば、さまざまな要因により断続的に動作するものもあります。例としては、暖房設備や消火設備に設置され、季節の需要に応じて定期的または不定期に作動するモーターが挙げられます。モーターを断続的に運転すると、保管環境やモーター本来の保護特性により、さまざまな異常状態が発生する可能性があります。したがって、防止可能な品質障害を回避するために、再起動前に基本的な検査とメンテナンスを実行する必要があります。 1 モーター配線系統の点検モーターの運転状態と待機状態の間の温度変動や、運転中に発生する振動により、モーター電源接続部の留め具が緩むことがあります。配線システムの基本的な検査は、再起動前に実行する必要があります。必要に応じてファスナーを新しいものと交換してください。 2 モーター巻線の水分除去処理モーターが長期間保管されていた場合、動作時と保管時の大きな温度差にさらされていた場合、または湿気の多い周囲空気中に保管されていた場合は、通電前に水分を除去する必要があります。中型および大型モーターには、結露防止加熱ストリップや結露防止ヒーターなどの専用の巻線加熱装置が工場で装備されています。さまざまなメーカーから供給されたり、さまざまなモーターモデルに取り付けられている防湿加熱ユニットは、構成が若干異なりますが、動作原理は同じです。すべての操作は、モーターの操作およびメンテナンスのマニュアルに厳密に従ってください。防湿加熱設備が組み込まれていないモーターの場合は、モーターの保護クラスに従って外部加熱、換気、乾燥を採用することができます。巻線や関連部品への損傷を防ぐために、加熱温度を厳密に制御する必要があります。 3 モーターカップリング部品の適合性確認モーターシャフトを手動で回転させて、ベアリングシステムと冷却換気コンポーネントに特に注意を払い、カップリングの緩みや機械的な詰まりがないか確認します。ほとんどのモーターメーカーは、日常メンテナンスの詳細な仕様と要件を取扱説明書に記載しています。自動車運転者は、実際の使用条件に応じて対象を絞った検査を実施する必要があります。

モーターやトランスなどの電気機器の巻線絶縁処理工程において、プリベークは欠かせない重要な前工程です。これはその後のワニスの含浸と硬化の品質に直接影響し、さらに巻線絶縁システムの信頼性と機器の耐用年数を決定します。プリベークの主な目的は、正確な温度制御による加熱によって巻線内部の水分、不純物、残留溶剤を除去し、絶縁ワニスの浸透と硬化に最適な条件を作り出すことです。しかし、不適切な操作はさまざまなリスクを引き起こす可能性があり、的を絞った予防策が必要です。 巻線絶縁処理におけるプリベークの中心的な重要性は、次の 3 つの主要な側面に反映されています。まず、湿気を除去して断熱の基礎を固めます。巻線は、巻線およびコイルの埋め込み中に周囲の湿気を吸収する傾向があります。プリベークを行わずに直接ワニス含浸を行うと、閉じ込められた水分により絶縁層と導体の間に空隙が形成され、絶縁耐力が低下し、長期使用時に部分放電や絶縁破壊を引き起こしやすくなります。プリベークは、加熱によって巻線の内部水分を蒸発させて排出し、緻密で乾燥した絶縁層を確保し、隠れた絶縁上の危険を根本的に排除します。次に、不純物を除去して含浸性能を最適化します。プリベークでは、巻線表面に付着した油汚れやゴミなどの汚れが温度の上昇とともに揮発または脱落します。一方、マグネットワイヤの絶縁皮膜に残留する溶剤を除去することができるため、これらの汚染物質が絶縁ワニスと巻線との密着性を損なうことを防止できます。これにより、その後の含浸プロセスでワニスが巻線のあらゆる小さな隙間に完全に浸透することが保証されます。第三に、均一な硬化品質を保証するために巻線を予熱します。プリベークされた巻線は適切な温度を維持するため、浸漬時の冷たい巻線とワニス液の過度の温度差によって引き起こされるワニスの粘度の急激な上昇や浸透のブロックが回避されます。さらに、その後の硬化段階での化学反応を促進し、絶縁ワニスの均一な硬化を可能にし、連続的で安定した一体化した絶縁構造を形成します。

「動作条件のマッチングと最適なコストパフォーマンス」の原則に従って、選択エラーを回避するために、モーターの選択では次の 3 つのコア寸法を厳密に管理する必要があります。 1，負荷電力のマッチング機器の定格電力に基づいて電圧クラスを決定します。資源の無駄を防ぐため、低電力および従来の負荷には低電圧モーターが推奨されます。高電圧モーターは、高出力および重始動負荷に直接採用されます。これにより、低電圧モータの大電流による過剰な線間電圧降下（負荷の起動不良を引き起こす可能性がある）や、長期にわたる低電圧過負荷動作によるモータの焼損などの問題が解消され、安定した信頼性の高い機器の動作が保証されます。 2，電源距離による選定電源距離が短く、機器が電源キャビネットの近くに設置されている場合は、低電圧モーターを優先して調達コストと保守コストを削減します。長い電源距離、分散したプラント電源、および長いケーブル配線プロジェクトの場合は、ライン損失を削減し、ケーブル投資を削減し、電源効率を向上させるために、高電圧モーターをお勧めします。 3，現場環境と使用条件のマッチング防爆、湿気、粉塵、腐食性の現場などの特殊な環境には、対応する保護グレードを備えた特殊なモーターを選択する必要があります。低電圧モーターは、軽負荷で断続的な従来の作業条件では第一の選択肢です。高電圧モーターは、重負荷の衝撃、終日の連続運転、および長期安定運転を確保するための高い信頼性要件を特徴とする作業条件に適しています。要約すると、高電圧モーターと低電圧モーターは、さまざまな生産需要に適した 2 種類のコア電力機器です。どちらにも絶対的な利点や欠点はありません。シナリオの適応性が異なるだけです。両方のタイプの性能特性と適用範囲を正確に把握することで、合理的なモータの選択、効率的な運転、制御可能なコストが可能になり、工業生産に持続的かつ信頼性の高い電力サポートを提供します。

三相モーターの日常的な操作とメンテナンスにおいて、巻線と対地間の絶縁破壊は、巻線間および相間短絡故障に次いで最も一般的な電気的危険の 1 つです。地絡とは、モータ巻線の絶縁層の損傷または劣化を指し、相導体と鉄心、フレームまたは接地導体の間に導電経路が形成されます。 2 つの巻線が電気的に接続されている相間短絡とは異なり、地絡は接地ループ内の異常電流または漏電保護システムの作動として現れます。障害の種類を正確に区別することで、保守担当者は迅速なトラブルシューティングを行うことができます。 通常の動作条件下では、三相モーターは、偏差が無視できるバランスの取れた三相負荷電流、接地漏れ電流がゼロ、安定した規則的な電流波形を特徴とします。巻線と接地間の絶縁故障が発生すると、最も特徴的な症状は継続的な接地漏れ電流であり、これがこのような故障の特徴的な特徴となります。完全な破壊に至る前の部分的な絶縁損傷の初期段階では、漏れ電流は低いままでゆっくりと変動するため、故障の検出が困難になります。水分の浸入や炭化による絶縁劣化が進むと、漏れ電流がどんどん増加します。穏やかな単相接地の場合、三相負荷電流間の全体的な偏差は急激なサージや降下もなく最小限であり、三相電流はほぼ平衡状態に保たれます。これが、地絡がしばしば見落とされる主な理由です。それにもかかわらず、システムの相対地電圧はこの段階で変化します。つまり、障害のある相の相対地電圧は低下し、正常な相の相対地電圧は上昇します。このような状態で長期間使用すると、絶縁劣化が促進されます。地絡が進行して直接金属アースに接続されると、明らかな電流異常が現れます。故障した相には大きな地絡短絡電流が流れ、その相電流が大幅に上昇し、軽度の三相電流不均衡が引き起こされます。一方、零相電流は急激に増加し、モータ漏電監視装置や零相保護装置による早期警報やトリップ動作が頻繁に発生します。これは、相間の短絡によって引き起こされる深刻な急激な電流アンバランスとは大きく異なります。相間短絡と比較して、モーターの地絡ははるかに多くの隠れた電流変動を示します。初期段階では明らかな異音、振動、過熱は発生しませんが、持続的な漏れ電流により巻線の絶縁体が継続的に焦げ、劣化が促進されます。これにより、最終的には相間短絡や巻線の完全焼損などの重大な致命的な故障が引き起こされます。したがって、保守時には定期的な絶縁抵抗検査と漏れ電流の監視が必須です。軽微な危険が重大な障害に拡大するのを防ぐために、異常を検出した場合はトラブルシューティングのために装置を直ちに停止する必要があります。

モーターベアリングの選択では、タイプ N およびタイプ NU 円筒ころ軸受がフローティングエンドサポートの主なオプションです。リブ構造の違いにより、異なるモータ設計や動作条件に適したものとなり、モータの軸方向の熱膨張補償や長期動作安定性に直接影響します。モーターの設計者、保守担当者、選択エンジニアにとって、ベアリングの焼き付きや過剰な軸応力などの故障を防ぐためには、構造の違いと適用シナリオを明確にすることが重要です。 N 型と NU 型はどちらも単列円筒ころ軸受であり、その機能の相違は主にアキシアルフロート特性を決定するリブの形状に起因します。 N形円筒ころ軸受は、二重つばのある内輪とつばのない外輪を備えています。内輪、ころ、保持器は一体化されたアセンブリを形成し、外輪が内輪に対して軸方向の両方向に自由に動くことができます。この設計は、シャフトが固定されている一方で、ハウジングまたはエンドシールドが軸方向のフロートを必要とするシナリオに適用されます。これに対してNU形円筒ころ軸受は、外輪に二重つばを設け、内輪につばを設けない構造を採用しています。外輪、ころ、保持器が一体化されており、内輪は外輪に対してアキシアル方向に自由に滑ります。モーターシャフトが自由に伸縮する必要がある、固定ハウジングとエンドシールドを備えたモーターに最適です。実際のモーター用途では、タイプ NU ベアリングが市場を支配しており、フローティング エンド ベアリングの設置の 90% 以上を占めています。モーターは動作中にかなりの熱を発生し、シャフトの軸方向の伸びを引き起こします。タイプ NU ベアリングは、内輪がシャフトと一緒に膨張および収縮することを可能にし、熱膨張を効果的に補償し、蓄積されたアキシアル応力によって引き起こされるベアリングの焼き付きや摩耗の加速を防ぎます。そのため、フレームサイズH315以上の三相非同期モーター、高電圧モーター、大型ファンやポンプモーター、コンプレッサーや圧延機用の高負荷モーターなど、長軸、高温、高速、高出力のモーターに幅広く使用されています。 N 型円筒ころ軸受はモーターではあまり使用されず、外輪の軸方向フロートを必要とする特殊なハウジング構造にのみ採用されます。一般的なアプリケーションには、小型精密モーター、特定の可変周波数モーター、シャフトの振れやシャフトとエンドシールド間の高い位置決め精度に関する厳しい要件が求められる機器が含まれます。外輪のアキシアルフロートにより熱膨張を補償するだけでなく、内輪の位置精度を維持し、軸振れによる振動や騒音を低減します。タイプ N およびタイプ NU ベアリングは、固定-フローティング ベアリングの配置原理に従ってモーターにセットで適用する必要があることに注意することが重要です。一方の端にはアキシアル荷重に耐えるために固定端軸受（深溝玉軸受やアンギュラ玉軸受など）が取り付けられ、もう一方の端にはN形軸受またはNU形軸受が遊動端として使用され、アキシアル方向の伸び補償を実現します。また、軸受の内部すきまはモータの回転数と使用温度に応じて選定してください。高速かつ高温のモーターの場合は、熱膨張にさらに対応し、ベアリングの固着を避けるために、C3 または C4 の大きなクリアランス ベアリングが推奨されます。要約すると、タイプ N およびタイプ NU 円筒ころ軸受は、軸方向の浮きを補償し、信頼性の高いモータ動作を保証するように設計されています。一般的な選択の場合、タイプ NU は、ほとんどのモーターのフローティング エンド要件を満たす最初の選択肢です。タイプ N ベアリングは、ハウジングをフローティングにする必要があり、高いシャフト位置精度が必要な場合にのみ考慮されます。固定-フローティング配置を厳密に遵守し、クリアランスを適切に一致させることで、ベアリングの性能が最適化され、モーターの耐用年数が延長されます。

工業用ポンプは、化学、冶金、給排水などの産業において幅広く応用されている基幹流体輸送装置です。工業用ポンプの動力源であるモーターは、ポンプ本体の動作効率、安定性、耐用年数に直接影響します。 複雑で変化しやすい作動条件を考慮すると、工業用ポンプはモーターの性能に対して厳密かつ正確な要件を課します。モーターを適切に適合させることで、ポンプは最適な作動性能を発揮できるようになります。パワーマッチングが第一の前提条件となります。モーター出力は、搬送媒体、揚程、流量、その他の重要なパラメーターに基づいて正確に設定されなければなりません。過剰な電力は電力の無駄につながりますが、電力が不足すると定格動作条件に達せず、モーターが焼損する可能性もあります。特に高揚程と大流量を伴う重工業のシナリオでは、モーターは起動時の瞬間的な負荷衝撃に耐え、生産の中断を回避するために十分な定格出力と過負荷容量を必要とします。高効率と省エネが中心的な需要です。工業用ポンプはほとんどが連続稼働しており、モーターのエネルギー消費が装置の総電力使用量の 80% 以上を占めています。高効率モーターは企業の運用コストを効果的に削減します。現在、IE4 以上の超高効率モーターが業界を支配しており、エネルギー損失が少なく、変換効率が高いことが特徴です。可変周波数速度調整と組み合わせることで、実際の作業条件に応じて回転速度を動的に調整して、省エネ効果をさらに高めることができ、産業のデュアルカーボン開発トレンドに準拠します。安定性と信頼性は基本的な保証として機能します。工業用ポンプは、多くの場合、高温、高圧、強い腐食などの過酷な環境下で動作します。モーターは、長期にわたる安定した動作を維持し、ダウンタイムを最小限に抑えるために、優れた絶縁性、放熱性、耐干渉性を備えている必要があります。保護グレードは、塵や湿気の侵入を防ぐために動作環境に適応する必要があります。ベアリングや巻線などの主要コンポーネントの耐摩耗性と耐疲労性も、モーターの動作安定性に大きく影響します。また、モーターの起動性能や速度調整精度にも明確な基準を設けています。ソフトスタートは起動時の電流サージを回避し、ポンプとモーターの両方を保護します。正確な速度調整により、変化する流量と揚程の要求に適応し、流体の供給精度が向上します。結論として、モーター出力、エネルギー効率、安定性に対する厳しい要件は、効率的で安定したエネルギー節約型の流体輸送を実現することを目的としています。適切なモーターを選択すると、ポンプの性能が向上するだけでなく、メンテナンスコストが削減され、工業生産が保護されます。

防爆モータは、可燃性および爆発性の環境下でも安全に動作できるモータの総称です。防爆原理と構造に応じてさまざまなタイプに分類され、それぞれに対応する標準防爆マークが付いています。すべての防爆モーターのマーキングは Ex で始まり、その後に防爆タイプ、機器カテゴリ、温度クラス、保護等級などの情報が続き、これらが組み合わさって完全な防爆マーキングを形成し、該当する危険区域と安全レベルを明確にします。 耐圧防爆モーターは最も一般的に使用される防爆モーターです。旧規格の防爆マークはEx dですが、新規格では保護等級により降順にEx da、Ex db、Ex dcに細分化されています。 Ex dc は炭鉱メタン以外の爆発性ガス環境でのみ使用できます。 Ex da および Ex db は、炭鉱メタンを含むさまざまな爆発性ガス環境に適用できます。内部爆発に耐え、火炎の伝播を防ぐために、堅牢なエンクロージャと正確な耐火接合面の「消火」機能に依存しています。これらは主に爆発性ガス危険環境のゾーン 1 およびゾーン 2 に適しています。安全性が向上したモーターには Ex ea および Ex eb のマークが付いています。絶縁を強化し、温度上昇を制御し、構造の信頼性を向上させることにより、通常の動作中に火花や危険な高温が発生しません。これらは主に爆発性ガス環境のゾーン 2 で使用されます。本質安全モータには Ex ia、Ex ib、および Ex ic のマークが付いています。回路エネルギーを制限することで防爆を実現し、高い安全性を実現します。これらは、爆発性ガス環境のゾーン 0、ゾーン 1、ゾーン 2 および爆発性粉塵環境のゾーン 20、ゾーン 21、ゾーン 22 で使用でき、主に低電力機器および制御機器に適用されます。加圧モーターには、Ex pv (保護レベル EPL Gb または Gc)、Ex pxb (保護レベル EPL Gb、Mb または Db)、Ex pyb (保護レベル EPL Gb または Db)、および Ex pzc (保護レベル EPL Gc または Dc) のマークが付いています。クリーンガスをモーター内に注入して微正圧にすることで、外部からの可燃性ガスや塵埃の侵入を防ぎます。これらはゾーン 1 およびゾーン 2 に適しており、高出力駆動装置で一般的に使用されます。密閉型粉塵防爆モータには、Ex ta（保護レベル EPL Da）、Ex tb（保護レベル EPL Db）、Ex tc（保護レベル EPL Dc）のマークが付いています。粉塵の侵入を防ぎ、表面温度をコントロールする高保護密閉構造を採用しており、可燃粉塵環境のZone20、Zone21、Zone22に適しています。

粉塵防爆モーターは主に可燃性粉塵環境向けに設計されています。基本的な原理は、モーターの表面温度が粉塵発火温度に達するのを避けながら、粉塵がモーター内部に侵入して蓄積するのを防ぐことです。 完全密閉構造、エンクロージャの保護等級の向上、滑らかな防塵表面、信頼性の高いシーリング設計などの対策により、モータへの塵の付着と侵入が低減されます。モーター筐体の表面温度上昇は粉塵の最低発火温度以下となるよう厳密に管理されており、粉塵の発火・爆発を防止します。 エンクロージャ保護タイプには、「ta」、「tb」、および「tc」が含まれます。 Ex ta はEPL Da (非常に高レベルの保護: 通常の動作、予想される障害、またはまれな障害状態では発火源ではない) に対応します。 Ex tb はEPL Db (高レベルの保護: 通常の動作または予想される障害状態では発火源ではない) に対応します。 Ex tc はEPL Dc に対応します (一般的な保護レベル: 通常の動作中は発火源ではありません。発火源が頻繁に発生すると予想される場合は、有効な点火が発生しないように追加の保護措置が適用される場合があります)。このようなモーターは通常、防塵の侵入を効果的に防止できる、筐体の密閉性と適度な放熱性を備えた IP65 以上の侵入保護定格を必要とします。これらは、ゾーン 20、ゾーン 21、ゾーン 22 などの可燃性粉塵が存在する危険エリアに適しており、穀物加工、飼料生産、木材加工、金属研磨、タバコ、化学粉末加工などの業界で、コンベア、破砕機、選別装置、ミキサー、ファン、その他の機械を駆動するために広く使用されています。防爆モーターの構造上の特徴をさらに理解するために、ガス防爆モーターと粉塵防爆モーターの簡単な比較を以下に示します。ガス防爆モーター爆発性ガス環境向けに設計されており、主に可燃性ガスや蒸気が存在する危険な場所で使用されます。焦点は、アーク、火花、高温によるガスの引火を防ぐことです。一般的なタイプには、耐圧防爆、安全性の向上、本質安全防爆、加圧モーターなどがあります。これらは、ガス爆発性危険区域ゾーン 0、ゾーン 1、およびゾーン 2 に適しており、石油、化学、石炭鉱業、天然ガスおよびその他の産業に広く適用されています。粉塵防爆モーター可燃性の粉塵や繊維が存在する環境向けに設計されており、その主な機能は防塵シールと表面温度制御であり、粉塵がモーター内部に侵入して蓄積して発火するのを防ぎます。保護等級は主に IP65 以上で、粉塵爆発危険区域ゾーン 20、ゾーン 21、ゾーン 22 に適しています。穀物加工、木材加工、金属研磨、飼料、化学粉末および同様の用途でよく使用されます。

従来の誘導電動機や永久磁石同期電動機では、固定子鉄心、回転子鉄心ともに珪素鋼板が使用されていました。 珪素鋼板の母材は鋼であり、珪素含有量は1.0%～4.5%です。珪素鋼板は透磁率が高く、磁束がスムーズに通過し、強力なトルクを発生します。一枚の珪素鋼板を使用するのではなく、薄い珪素鋼板を重ねて渦電流の悪影響を抑えます。電磁誘導の法則によれば、導体が変化する磁界の中に置かれると、導体の内部に渦巻くパターンの誘導電流が生成されます。これが渦電流です。モーターコアが珪素鋼の固体でできている場合、コアを流れる渦電流は電気抵抗により発熱します。固体金属ブロックの抵抗が非常に低いため、非常に大きな渦電流が発生し、大量の発熱が発生します。これにより、コア温度が非常に短時間で数百度に上昇し、コイル絶縁体が直接焼けてモーターが破損します。積層された珪素鋼板では、各板の間に絶縁層が存在します。固体ブロックを流れる大きな、遮るもののない渦電流は、絶縁体によって、個々の薄いシート内に閉じ込められた多数の小さな渦電流に分割されます。渦電流損は珪素鋼板の厚さの二乗に比例します。つまり板厚を10分の1にすると渦電流損は100分の1に減少します。各ケイ素鋼板は通常、スタンピングによって製造され、その後積層および圧縮されてコアが形成されます。ローターコアは通常、シャフトに焼き嵌めされますが、ステーターコアは通常、モーターハウジングに圧入されます。

実際のコミュニケーションにおいて、多くの人が防爆モーターと耐圧防爆モーターを混同していることがわかりました。実際、この 2 つは並行関係にあるのではなく、包括的な関係にあります。簡単に言えば、耐圧防爆モータは必ず防爆モータとなりますが、防爆モータは耐圧防爆型に限定されるものではありません。 防爆モーターとは、周囲の爆発性混合物に引火することなく、可燃性および爆発性の環境で安全に動作できるモーターを一般的に指す広義の用語です。耐圧防爆モータ、増安全モータ、本質安全防爆モータ、加圧モータ、粉塵防爆モータなど、防爆構造の異なる各種タイプを取り揃えています。耐圧防爆モータは防爆モータの中でも最も広く使用されている代表的なタイプです。防爆マークは、 Ex da (EPL Ga または Ma の場合、非常に高い保護レベル)、 Ex db (EPL Gb または Mb の場合、高レベルの保護)、およびEx dc (EPL Gc の場合、通常の保護レベル) です。耐圧防爆エンクロージャ「da」および「db」は、鉱山メタン (EPL Ma または Mb) および鉱山メタンを除く爆発性ガス雰囲気 (EPL Ga または Gb) で使用できます。耐圧防爆エンクロージャ「dc」は、鉱山メタン (EPL Gc) 以外の爆発性ガス雰囲気でのみ使用できます。防爆原理に関しては、耐圧防爆モーターの中心的な機能は、内部爆発は許容するが、爆発の伝播を防ぐことです。内部の爆発圧力に耐える高強度のエンクロージャを採用しており、精密に加工された火炎経路ギャップを使用して炎を冷却し、火花が外部に広がるのを防ぎ、それによって外部環境の安全性を確保します。他のタイプの防爆モーターのほとんどは、爆発源での爆発を回避します。例えば：安全性が向上したモーターは、絶縁を強化し、温度上昇を制御することで危険な温度を回避します。本質安全モーターは、電気エネルギーを制限することで発火性火花を防ぎます。加圧モーターは、可燃性ガスの侵入を防ぐために保護ガスを充填することにより、ケーシング内に正圧を形成します。コンポーネント構造の観点から見ると、耐圧防爆モーターは通常、より重いエンクロージャを備えており、加工精度、取り付けクリアランス、および火炎経路のシール方法に厳しい要件が課されます。配線およびケーブル挿入装置も特別な耐圧防爆シール構造を採用する必要があります。対照的に、他の防爆モーターにはそのような厳しい火炎経路要件はありません。ケーシングと配線は独自の防爆原則に従って設計されているため、全体の構造と重量が異なります。アプリケーションシナリオでは、耐圧防爆モーターは、炭鉱、石油、化学工学、天然ガス施設など、可燃性ガスの危険性が高い地域に適しています。安全性向上モーターや本質安全モーターなどの他のタイプは、それぞれの保護レベルに応じて、低リスクまたは特別な低電力アプリケーションで使用されます。

電気モーターの可変周波数速度調整動作は、徐々に時代の象徴になってきました。同期モーターの速度制御とは、生産プロセス中にファンやポンプなどの二乗トルク負荷機械を駆動する AC モーターの可変周波数速度制御を指します。可変周波数速度制御により、最適なプロセス効果を達成できるだけでなく、大幅なエネルギー節約と消費量の削減を実現できます。 1，省エネ効果ファン、ポンプ、コンプレッサーなど、従来のブラシレス励起同期モーターによって駆動される機械装置は、一定の電力出力で電力周波数で動作します。プロセス要件に従って流量と圧力を調整すると、負荷流量は回転速度に比例するのに対し、必要な電力は回転速度の 3 乗に比例するため、重大なエネルギーの無駄が発生します。したがって、必要な流量が定格流量の 80% である場合、最新の可変周波数速度調整自動制御を適用すると、従来の調整方法と比較して電力エネルギーを 45% 以上節約できます。 2、可変周波数動作プロセス制御用の可変周波数速度調整は、単一マシンの制御システムです。その動作プロセスは基本的に可変周波数ソフトスタートプロセスと似ていますが、異なります。違いは、主制御室が同期モーターの可変周波数速度調整動作の準備コマンドを発行した後、同期モーターのバーリング駆動モーターが回転することです。回転速度が定格速度の 1% に達すると、同期モータは設計されたプログラムに従って、励磁制御を介して制御システムに励磁を加えるように指示します。次に、メイン制御室は「作動許可」信号を発行し、可変周波数ソフトスタート動作用の高電圧スイッチが閉じることを示します。同時に、信号の指示に基づいて、主制御室は同期電動機の可変周波数速度調整のためのソフトスタート制御システムの主制御回路の高電圧スイッチを直ちに閉じ、同期電動機を可変周波数ソフトスタート動作にします。可変周波数および電圧ソフトスタート制御中、同期電動機の回転子磁極の極性は変化しません。モーターは、定格速度で動作するまで、可変周波数速度調整の周波数で加速し、徐々に電圧が上昇し、周波数が増加して、可変周波数ソフトスタート制御が完了します。同期モータは、可変周波数調速運転時、可変周波数調速制御システムとマイクロ産業用制御コンピュータシステムによるベクトル演算制御により、実負荷の変化に応じて安定した高精度な速度制御を実現します。可変周波数動作下で同期モーターを停止する前に、「停止許可」信号が表示される前に、可変周波数速度調整装置が出力電流を自動的にゼロに下げ、装置のすべてのトリガーパルスをブロックする必要があります。この信号に基づいて、主制御室は、周波数可変調速制御装置の主制御回路内の高圧スイッチの商用周波電源を直ちに遮断し、周波数可変調速制御処理を終了する。

非同期モーターの速度は、対応する回転磁界の回転速度よりも常に低くなります。実際のアプリケーションでは、作業条件に応じてモーターの速度調整が必要です。作業条件によっては、速度調整の要件が低く、適切な速度ステップだけで十分である場合もありますが、継続的でスムーズな速度調整が必要な場合もあります。特定の要件に応じて、非同期モーター自体、または速度制御デバイスと組み合わせて、目的の速度を達成できます。 主電源かご型モーターは、固定周波数で動作する定速モーターです。比較すると、主電源供給型巻線回転子誘導モーターでは、狭い範囲で速度調整が可能です。かご型誘導電動機の場合、回転子極数は固定子極数に応じて変化するため、固定子巻線の極対数を変更することにより、同じモーターで複数の速度を得ることができます。固定子巻線の極数変換は、接続モードを変更することで実現されます。モーターによっては、単一の巻線セットの接続変換を採用するものと、2 つの別々の巻線セットを使用するものがあります。単一の巻線セットの場合、通常は最大 3 つの異なる速度を得ることができますが、巻線と磁気回路の互換性のため、2:1 の極比設計がより一般的です。極切り替え多速度モータの速度は段階的に制御され、所定の極数の下で実質的に一定の速度で動作します。ただし、同じモーターの異なる速度での他の性能要件 (始動性能や温度上昇への対応など) も実際の動作条件と一致する必要があります。極切り替え多速度モーターの場合、さまざまな速度条件下でのテスト項目と対応する指標の適合性が重要であり、モーターの実際の動作要件を正確に把握する必要があります。比較的正確でスムーズな速度調整が必要な作業条件には周波数制御を採用し、実際の作業条件に合わせて速度調整範囲を設計できます。インバータ用モータと主電源モータでは、放熱構造の違い以外にも、マグネットワイヤ、絶縁材、軸受系などについても適切に管理する必要があります。たとえば、インバータ用モータ用の専用マグネットワイヤ、F種以上の絶縁材、軸受系の軸電流保護対策などが必要です。上記の速度調整および制御方法に加えて、電圧調整、ローター抵抗制御、トルク調整およびその他の手段も、モーターの特定の速度調整要件を満たすことができます。

ベルトコンベヤは鉱業、化学、倉庫などの基幹搬送機器として、低速・高負荷条件下でも長時間安定して稼働することが求められます。材料の流出や装置の磨耗を避けるために均一な搬送速度を確保しながら、材料の蓄積や起動停止の衝撃などの負荷変動に対処する必要があります。駆動モーター制御の核心は定トルク運転であり、精密な制御により低速高トルク出力と動作安定性の両立を実現します。この場合、ベルトコンベアは非同期モーターによって駆動されます。定格荷重下でベルトを駆動するには、一定のトルクを維持する必要があります。始動中はベルトの静摩擦と材料の重力に打ち勝つ必要があり、定トルク制御の応答速度と精度に高い要件が課されます。制御システムは U/f 比制御に基づいており、ベクトル制御と組み合わせて低速性能を最適化します。これは、一定の U/f 比でベース速度以下の電圧と周波数の同期制御を保証するだけでなく、ステーター電圧降下補償を使用して、低速でのトルクに対するモーターの内部抵抗降下の影響を相殺し、不十分な始動トルクによって引き起こされるベルトの詰まりを防ぎます。安定した一定のトルクを確保するには、電流閉ループ制御が鍵となります。このシステムは、高精度電流センサーを通じて固定子の三相電流をリアルタイムで収集し、座標変換によって dq 座標成分に変換し、q 軸電流をトルク設定値にロックすることで、負荷変化下でも高速かつ安定したトルク応答を保証します。同時に、現在の保護しきい値が事前に設定されます。突然の物質の蓄積により過負荷が発生した場合、モーターの焼損を防ぐために電流出力が制限され、負荷が回復した後、システムは自動的に定トルク運転に戻ります。 このシステムは、複雑な現場作業条件に対応するために、外乱補償と適応性を強化します。ベルト速度、材料重量、モーター温度をリアルタイムで監視します。材料の体積の急激な変化により負荷変動が発生した場合、電圧と電流の比率が動的に調整され、トルクに対する外乱の影響を迅速に補正します。長期間の動作によって生じるモーターパラメータのドリフトに対しては、動的校正アルゴリズムを使用してステータ抵抗とインダクタンスの偏差を修正し、トルクドリフトを回避します。始動時にステップアップソフトスタート戦略が採用され、トルク出力が徐々に増加し、ベルトやモーターへの突入電流による損傷が軽減され、重負荷条件下でもスムーズな始動・停止と連続的な一定トルク動作が実現されます。

モーターのトルクと速度に関する議論があると、必ず誰かがその関係について疑問を呈します。今日は、これら 2 つのパラメータの関係について具体的に説明します。 速度とトルクは 2 つの重要なモーター パラメータであり、どちらもモーターの全体的な性能要件から導き出されます。主要なモーターパラメータのうち、それらは出力に反映され、出力の枠組み内のトルクと速度によってさらに詳細に表されます。トルクと速度の関係を説明するには、特定の制約の下でのみ意味を持ちます。同じ出力のモーターの場合、モーターのトルクが小さい場合、対応する速度は高くなります。モーターのトルクが大きい場合、対応する速度は低くなります。それらの間の理論的な関係については、特定の式を使用して以前に説明しました。この関係から、同じ定格電力、定格電圧、枠寸法のモータでは、高速の多極モータよりも低速の多極モータの方がトルクが大きいことが分かります。言い換えれば、同じ出力の下では、高速モーターはトルクが低くなりますが、より速く動作し、低速モーターは動作が遅くなりますが、より強力な負荷駆動能力を持ちます。この関係を使用すると、可変周波数モーターの定電力動作を理解することも比較的簡単になります。したがって、何の制約もなければ、トルクと速度の間には固定された比較関係はありません。同じトルクでは、速度が高くなるほどモーターの出力も大きくなります。同様に、同じ速度であれば、トルクが大きいほど出力も大きくなります。モーターを選択する際には、特定の動作条件に応じて要件を満たす製品を選択する必要があります。まず、モーターのトルク指数に直接関係する負荷の大きさを十分に理解してください。次に、被駆動機器の動作速度を明確に決定します。これはモーターの速度と一致する必要があります。これら 2 つのインジケータは基本的にモーターの電力と極数を決定します。出力と速度はモーターの銘板に直接表示され、トルクは簡単な計算で求めることができます。

水平モーターの軸は地面と平行ですが、垂直モーターの軸は地面に対して垂直です。水平モーターと比較して、垂直モーターの軸受システムには必然的に特別な要件が必要になります。最も明白な特徴は、ベアリングがかなりの軸方向の力を支えることができなければならないことです。 横型モータの位置決め軸受には通常、ラジアル荷重と一定量のアキシアル荷重を同時に支えることができる深溝玉軸受が採用されています。しかし、立形モータではアキシアル力が大きく、深溝玉軸受では大きなアキシアル荷重に耐えられないため、立形モータではアンギュラ玉軸受が一般的に使用されています。単列アンギュラ玉軸受と複列アンギュラ玉軸受はいずれも高いアキシアル荷重容量と高速性能を備えています。垂直に取り付けられたモーターのベアリングの選択は、主にモーターの出力、フレームのサイズ、またはローターの重量によって決まります。フレームサイズ H280 以下の立形モータには一般に深溝玉軸受が使用されますが、H315 以上のモータにはアンギュラ玉軸受が必要です。高精度で高速なベアリングの接触角は通常 15 度です。アキシアル荷重がかかると接触角が増加します。アンギュラ玉軸受は、一方向のアキシアル荷重に加えて、ラジアル荷重とアキシアル荷重の合成荷重を負荷することができます。アキシアル荷重容量は接触角によって決まります。接触角が大きいほど、アキシアル荷重容量は高くなります。また、シャフトまたはハウジングの一方向の軸方向の変位を制限することもできます。アンギュラ玉軸受が垂直モータで使用される場合、駆動端の軸受が十分なラジアル力に耐えられるようにするために、通常、非駆動端に取り付けられます。取り付け時には、厳密な方向要件に従う必要があります。ベアリングは、ローターの重力の方向と一致して、下向きの軸方向の力をサポートできなければなりません。モータ軸が上向きの場合、反駆動側にアンギュラベアリングを設置することで必要な軸力を満たし、エンドカバーの組立性も良好になります。シャフトが下向きに延びる場合、反駆動側にもアンギュラコンタクトベアリングが取り付けられますが、ベアリングの損傷を防ぐために、エンドカバーの組み立て時に適切な措置を講じる必要があります。簡単に言えば、アンギュラ玉軸受はモーターのローターに「吊り下げる」または「支持する」機能を提供します。ベアリングが上にある場合は、ローターを吊り下げる必要があります。下にある場合は、ローターをサポートする必要があります。これらの機能要件を満たしながら、エンド カバーの組み立て製造性も考慮する必要があります。エンドカバーの組立時に加えられる外力は、軸受の許容アキシアル力の方向と一致している必要があります（アンギュラ玉軸受の内輪と外輪は逆方向のアキシアル力に抵抗します）。ベアリングの破損や分解の恐れがあります。位置決めベアリングとして、適切な嵌合を維持するために、外輪とベアリング キャップの間に軸方向の隙間があってはなりません。さらに、内輪とシャフトの間は締まりばめが推奨されますが、外輪と軸受箱の間は小さなすきまばめがより合理的です。

可変周波数モータは、通常のモータと比べて外観は似ていますが、性能や用途は大きく異なります。可変周波数モーターは、可変周波数電源またはインバーターによって電力を供給され、その速度は調整可能です。定トルクおよび定電力の可変周波数モーターがあります。 ただし、通常のモーターは周波数 (主電源) 電源によって電力が供給され、その定格速度は比較的固定されています。通常のモーターのファンはローターと一緒に回転しますが、可変周波数モーターは冷却のために回転数が固定された追加の軸流ファンを使用します。 これにより、モーターの低速回転時に十分な放熱が確保されます。したがって、通常のモータを可変周波数運転で低速で運転すると、過熱により焼損する可能性があります。また、可変周波数モータは高周波磁界に耐える必要があるため、通常のモータに比べて絶縁等級が高くなります。高周波インパルス電圧に対する耐性を向上させるために、可変周波数モーターのスロット絶縁とマグネット ワイヤーには特別な要件が課されます。可変周波数モーターは、損傷することなく速度調整範囲内の任意の速度で動作できますが、通常の電力周波数モーターは定格電圧と定格周波数でのみ動作できます。一部のモーターメーカーは、調整範囲が狭い広周波数の通常のモーターを製造しており、可変周波数動作が制限されています。ただし、範囲が大きすぎてはなりません。大きすぎると、モーターが過熱したり、場合によっては焼損したりする可能性があります。 なぜインバータで省エネができるのでしょうか？インバータの省エネ効果は主にファンやポンプに現れます。動作の信頼性を確保するために、さまざまな機械のパワードライブを設計する際には、通常、一定の安全マージンが確保されます。モーターが部分負荷で動作すると、過剰なトルクにより有効電力消費が増加し、エネルギーの無駄が発生します。ファンやポンプの従来の速度制御では、ダンパーやバルブの開度を変更することで空気や水の流れを調整しますが、スロットル損失で大量のエネルギーを消費します。可変周波数速度制御を使用すると、ポンプまたはファンの速度を下げるだけで、より低い流量要件を満たすことができます。可変周波数ドライブは、すべてのアプリケーションでエネルギーを節約できるわけではありません。電子機器であるインバータ自体も電力を消費します。たとえば、1.5 馬力のエアコン インバーターは、小型の常時点灯ランプと同様に、約 20 ～ 30 W を消費します。確かに、インバータは電源周波数で動作するとエネルギーを節約できますが、これは次の条件下でのみ有効です。大電力負荷、特にファンやポンプ負荷に対応しており、装置自体に省エネ機能があります。

電気モーターのローターは通常、ステーターに対してローターを半径方向および軸方向に位置決めする 2 組のベアリングによって支持されています。負荷、必要な回転精度、製造コストなどのさまざまなアプリケーション要件に応じて、モーターの軸受配置は一般に次のタイプを採用します。・固定シングル/フローティングシングル配置· 事前調整された固定-固定配置・フルフローティングアレンジメント 1，固定シングル / フローティングシングル配置固定端ベアリングはシャフトとエンドカバーハウジングの両方で固定されています。シャフトの一端で半径方向のサポートを提供し、両軸方向の軸方向の位置決めとしても機能します。固定端軸受は、ラジアル荷重とアキシアル荷重の組み合わせを支持できるラジアル軸受である必要があります。モーターで最も一般的に使用されるタイプは深溝玉軸受です。他の機械では、複列または対応する単列アンギュラ玉軸受や、複合荷重をサポートできるその他の軸受も使用される場合があります。 3 軸受モータの場合、軸方向の位置決めは軸受の組み合わせによって実現されます。純粋なラジアル荷重のみをサポートするラジアル軸受 (リブのないリングを備えた円筒ころ軸受) と、複合荷重をサポートする深溝玉軸受を組み合わせたものです。この構成では、深溝玉軸受は両方向の軸方向の位置のみを提供し、ハウジング内で一定の半径方向の自由度、つまりハウジングのボアとのすきまばめを持たなければなりません。フローティングエンドベアリングはシャフトの反対側の端に配置されており、ラジアルサポートのみを提供します。したがって、フローティングエンドベアリングは深溝玉軸受またはころ軸受のいずれかになります。重荷重や衝撃荷重がかかるモータには、主に円筒ころ軸受が採用されます。この配置では、ベアリング間の内部力を避けるために、シャフトに一定の軸方向の変位を許容する必要があります。モーターの動作中にシャフトが熱膨張すると、特定の種類のベアリング (円筒ころベアリングなど) の内部で軸方向の変位が発生する可能性があります。軸方向の変位は、1 つの軸受リングとその相手コンポーネントの間、好ましくは外輪とハウジングの間でも発生する可能性があります。したがって、設計者は、N 形円筒ころ軸受を使用するか、NU 形円筒ころ軸受を使用するかを比較、分析、検証する必要があります。固定端と浮動端の配置には多くの組み合わせがあります。一般的な例は次のとおりです。・深溝玉軸受＋円筒ころ軸受・複列アンギュラ玉軸受＋円筒ころ軸受・単列円すいころ軸受＋円筒ころ軸受のマッチング剛性の高いベアリング配置の場合は、ベアリング内の軸方向の変位を許容する組み合わせが推奨されます。このような設計については、軸受メーカーと共同で分析および選択することをお勧めします。上記の組み合わせでは、シャフトとハウジングの角度ずれを最小限に抑える必要があります。アプリケーションでこれが許可されない場合は、より大きな角度誤差を許容できる自動調心ベアリングを推奨します。これらの配置により、シャフト システムの内部軸方向力を回避しながら、特定の位置ずれや軸方向の変位に対応できます。内輪に回転荷重がかかる軸受配置の場合、軸受とその合わせ面の間でのシャフトの長さの変化に対応する必要があります。したがって、外輪とハウジングとの間にはアキシアル変位が生じるはずです。典型的な組み合わせは次のとおりです。深溝玉軸受＋深溝玉軸受単列アンギュラ玉軸受＋深溝玉軸受の組み合わせ2，フルフローティングベアリング配置フルフローティングベアリングの配置もクロスロケーションの一種です。中程度の軸方向位置のみを必要とする用途、またはシャフト上の他のコンポーネントが軸方向位置を提供する用途に適しています。この配置では、重要な要件は、各ベアリングが軸方向に移動可能でなければならないことです。位置ずれは、1 つの軸受リングとその相手コンポーネントの間、できれば外輪とハウジングの間で発生する可能性があります。 3、事前調整されたベアリング配置事前調整されたベアリング配置では、シャフトは 1 つのベアリングによって一方向に軸方向に配置され、もう 1 つのベアリングによって反対方向に配置されます。これは「クロスロケーション」として知られており、通常は短いシャフト システムに使用されます。アキシアル荷重（一方向または両方向）を支持できるすべてのラジアルベアリングがこの配置に適しています。単列アンギュラ玉軸受や円すいころ軸受を十字配置で使用する場合がありますが、ある程度の予圧が必要な場合があります。

製品に対する省エネ要件はあらゆる業界にわたって高まり続けており、あらゆるモーターメーカーにとって課題となっています。 1 つの課題はモーター技術にあり、もう 1 つは製造コストにあります。しかし、ほとんどのモーターメーカーは、必要な技術調整やプロセス改善によってモーター効率の問題を根本的に解決し、要件を満たす真の高品質製品を市場に供給することができます。たとえば、現在広く普及しているIE4およびIE5の高効率省エネモーターなどです。 それにもかかわらず、一部のモーター製造業者または販売業者は、さまざまな理由から、自社の主張と一致しない、いわゆる「高効率」モーターを無責任に消費者に提供しています。特に比較的低価格に誘惑される消費者は多い。では、消費者はどのようにして真に高効率で省エネなモーターを特定できるのでしょうか?他の製品とは異なり、消費者はモーターが効率要件を満たしているかどうかを外観だけで簡単に判断することはできません。基本的な判断には、適切なテストまたは参照サンプルとの比較が必要です。ただし、いくつかの製品の特徴に基づいて予備的な識別を行うことはできます。まず、モーターの銘板とエネルギー効率ラベルを確認します。標準高効率モータは、モータ効率に応じたエネルギー効率クラスを適切な箇所に表示する必要があります。 I E3 (クラス 3)は最低限の必須制限であり、省エネ製品とは見なされません。 IE2（クラス2） 、 IE1（クラス1）は省エネ製品に分類されます。さまざまな効率クラスに対応する効率値は、IEC 60034 規格で指定されています。 2つ目：リーズナブルな価格設定。モーターの効率を向上させるには、高度な技術だけでなく、材料の最適化と材料投入量の増加も必要です。当然のことながら、高効率モーターの製造コストは比較的高くなります。価格が異常に安い場合、消費者は注意する必要があります。 3 番目: モーターの物理的な外観。ほとんどの高効率モーターには、テーパー状のファン カバー (絶対的ではありません) があり、ファンが比較的小さく、動作中の温度上昇が低くなります。これは、損失を削減して高効率を達成するための重要な方法です。上記の方法は、事前の判断に使用されます。購入した製品が要件を満たしていることを確認するために、消費者はメーカーから直接購入することをお勧めします。大量注文の場合、ランダムなサンプルテストを使用してコンプライアンスを検証できます。