モーターが定格電圧から外れることによる悪影響

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もちろん、モーター製品を含むあらゆる電気製品には、通常の動作に対する定格電圧が指定されており、電圧の偏差は電気製品の通常の動作に悪影響を及ぼします。
比較的ハイエンドな機器には必要な保護装置が採用されています。電源電圧が異常になった場合、保護のため電源を遮断します。非常に精密な機器の場合、調整には定電圧電源が使用されます。しかし、モータ製品、特に産業用モータ製品では定電圧デバイスが使用される可能性は極めて低く、電源遮断保護が行われるケースが多くなります。
単相モーターの場合、高電圧と低電圧の 2 つの状況しかありませんが、三相モーターの場合は電圧バランスの問題があります。これら 3 つの電圧偏差の直接的な影響は、電流の増加または電流の不均衡です。
モーターの技術的条件によれば、モーターの定格電圧の変動偏差は10%を超えることができず、モーターのトルクはモーターの端子電圧の2乗に正比例します。電圧が高すぎると、モーターコアが磁気飽和状態になり、ステーター電流の増加により巻線が深刻に加熱され、巻線が焼損するという品質問題さえ発生します。ただし、低電圧の場合、特に負荷で動作するモーターの場合、モーターの始動に問題が発生する可能性があります。負荷で動作するモーターの要件を満たすには、電流も増加する必要があり、特に長期の低電圧動作では、電流増加の結果、巻線が加熱したり、場合によっては焼損したりすることもあります。それはさらに深刻です。
三相モーターの不平衡電圧は、典型的な電源の問題です。電圧がアンバランスになると、必然的にモーター電流もアンバランスになります。不平衡電圧の逆相成分は、モーターのエアギャップ内にローターの回転とは逆の磁界を生成します。電圧の負相成分が小さいため、巻線を流れる電流が、電圧が平衡しているときの電流よりもはるかに大きくなる可能性があります。回転子バーに流れる電流の周波数は定格周波数のほぼ 2 倍であるため、回転子バーの電流絞り効果により、回転子巻線の損失付加値は固定子巻線の損失付加値よりもはるかに大きくなります。固定子巻線の温度上昇は、平衡電圧下で動作する固定子の温度上昇よりも高くなります。
電圧のバランスが崩れると、モーターのロックロータートルク、最小トルク、最大トルクがすべて減少します。電圧の不均衡が深刻な場合、モーターは正常に動作しません。
不平衡電圧下でモータが全負荷で動作すると、ロータの追加損失が増加してスリップ率が増加するため、このとき速度は若干低下します。電圧(電流)のアンバランスが大きくなると、モーターの騒音や振動が増加する場合があります。振動によりモーターや駆動システム全体が損傷する可能性があります。
モータの電圧ムラの原因を効果的に特定するには、電源電圧の検出や電流変化を利用する方法があります。ほとんどのデバイスには電圧監視装置が装備されており、データの比較を通じて分析できます。監視装置を持たない場合は、定期的な検出や電流測定を採用する必要があります。正逆回転可能なモーターでは、二相の電源ラインを任意に切り替えて電流の変化を観察しながら、間接的に電圧バランスを解析することができます。不均一な電圧の問題を解決した後、巻線間や相間などの品質問題が発生する可能性があります。


投稿日時: 2022 年 12 月 1 日