各種モーターの違い

1. DCモーターとACモーターの違い

DCモーター構造図

ACモーター構造図

DC モーターは電源として直流を使用しますが、AC モーターは電源として交流を使用します。

DCモーターの原理は構造的には比較的単純ですが、構造が複雑でメンテナンスが容易ではありません。 ACモーターは原理が複雑ですが構造が比較的シンプルで、DCモーターに比べてメンテナンスが容易です。

価格の点では、同じ出力の DC モーターは AC モーターよりも高価です。速度制御装置を含めると、DC の価格は AC よりも高くなります。もちろん、構造やメンテナンスにも大きな違いがあります。
性能面では、DCモータはACモータでは実現できない安定した速度と正確な速度制御が可能なため、厳しい速度要件ではACモータの代わりにDCモータを使用する必要があります。
AC モーターの速度制御は比較的複雑ですが、化学プラントでは AC 電源を使用するため、広く使用されています。

2. 同期モーターと非同期モーターの違い

ローターがステーターと同じ速度で回転する場合、それは同期モーターと呼ばれます。それらが同じでない場合、それは非同期モーターと呼ばれます。

3. 通常モータと可変周波数モータの違い

まず、通常のモーターを可変周波数モーターとして使用することはできません。通常のモーターは一定の周波数と一定の電圧に従って設計されており、周波数変換器の速度調整の要件に完全に適応することは不可能であるため、可変周波数モーターとして使用することはできません。
周波数変換器がモーターに与える影響は、主にモーターの効率と温度上昇です。
周波数コンバータは動作中にさまざまな程度の高調波電圧と電流を生成することができるため、モーターは非正弦波の電圧と電流で動作します。高次高調波によりモータのステータ銅損、ロータ銅損、鉄損、付加損失が増加します。
これらの中で最も重要なのはローターの銅損です。これらの損失により、モーターが追加の熱を発生し、効率が低下し、出力電力が低下し、通常のモーターの温度上昇は通常 10% ～ 20% 増加します。
周波数変換器のキャリア周波数の範囲は数 kHz から 10 kHz 以上で、これによりモーターの固定子巻線は非常に高い電圧上昇率に耐えることになります。これは、モーターに非常に急峻なインパルス電圧を印加するのと同じであり、ターン間でモーターの絶縁はより厳しいテストに耐えます。
通常のモーターが周波数変換器によって駆動される場合、電磁的、機械的、換気などの要因によって引き起こされる振動や騒音はさらに複雑になります。
可変周波数電源に含まれる高調波は、モータの電磁部分の固有の空間高調波と干渉し、さまざまな電磁加振力を形成し、騒音を増加させます。
モーターの動作周波数範囲が広く、速度変動範囲が大きいため、さまざまな電磁力波の周波数がモーターのさまざまな構造部品に固有の振動周波数を避けることが困難になります。
電源周波数が低い場合、電源の高次高調波による損失が大きくなります。第二に、可変モータの速度を下げると、冷却風量が速度の３乗に比例して減少し、その結果、モータの熱が放散されず、温度上昇が急激に増加し、達成が困難になります。一定のトルク出力。

4. 通常のモータと可変周波数モータの構造の違い

01. より高い絶縁レベルの要件
一般に可変周波数モータの絶縁レベルはF以上です。対地絶縁および巻線の絶縁強度を強化し、特にインパルス電圧に対する絶縁性能を考慮する必要があります。
02. 可変周波数モーターに対するより高い振動と騒音の要件
可変周波数モータは、モータ部品および全体の剛性を十分に考慮し、各力波の共振を避けるために固有振動数を高めるように努める必要があります。
03. 可変周波数モーターのさまざまな冷却方法
可変周波数モーターは通常、強制換気冷却を使用します。つまり、メインモーターの冷却ファンは独立したモーターによって駆動されます。
04. さまざまな保護措置が必要です
容量が 160KW を超える可変周波数モーターには、軸受の絶縁対策を講じる必要があります。主に磁気回路の非対称性と軸電流が発生しやすいです。他の高周波部品で発生する電流が加わると軸電流が大幅に増加し、軸受の損傷につながるため、絶縁対策が施されるのが一般的です。定出力可変周波数モーターの場合、速度が 3000/min を超える場合は、ベアリングの温度上昇を補償するために特殊な耐高温グリースを使用する必要があります。
05. 異なる冷却システム
可変周波数モーター冷却ファンは独立した電源を使用して、継続的な冷却能力を確保します。

2.モーターの基礎知識

モーターの選定
モータ選定に必要な基本的な内容は以下のとおりです。
駆動する負荷の種類、定格電力、定格電圧、定格速度などの条件。
負荷種類・DCモータ・非同期モータ・同期モータ
安定した負荷があり、始動と制動に特別な要件がない連続生産機械の場合は、機械、ウォーターポンプ、ファンなどで広く使用されている永久磁石同期モーターまたは通常のかご形非同期モーターが推奨されます。
橋形クレーン、鉱山ホイスト、エアコンプレッサー、非可逆圧延機など、起動と制動が頻繁に行われ、大きな起動と制動トルクが必要な生産機械には、永久磁石同期電動機または巻線型非同期電動機を使用する必要があります。
速度調整要件のない場合、一定速度が必要な場合、または力率を改善する必要がある場合は、中容量および大容量のウォーターポンプ、エアコンプレッサー、ホイスト、ミルなどの永久磁石同期モーターを使用する必要があります。
1:3 を超える速度調整範囲が必要で、継続的で安定したスムーズな速度調整が必要な生産機械の場合は、可変周波数速度調整機能を備えた永久磁石同期モーター、他励式 DC モーター、またはかご型非同期モーターを使用することをお勧めします。大型精密工作機械、ガントリーカンナ、圧延機、ホイストなど
一般に、モータの駆動負荷の種類、定格電力、定格電圧、定格回転数がわかれば、おおよそのモータが決まります。
ただし、負荷要件を最適に満たす必要がある場合、これらの基本パラメータでは十分ではありません。
提供する必要があるその他のパラメータには、周波数、動作システム、過負荷要件、絶縁レベル、保護レベル、慣性モーメント、負荷抵抗トルク曲線、設置方法、周囲温度、高度、屋外要件などが含まれます (特定の要件に従って提供されます)。状況）

3.モーターの基礎知識

モーター選定の手順
モーターが動作しているとき、または故障したときに、見る、聞く、匂いを嗅ぐ、触るという 4 つの方法を使用して、適切なタイミングで障害を予防および除去し、モーターの安全な動作を確保できます。
1.見てください
モータの動作中に主に以下のような異常がないか観察してください。
1. 固定子巻線が短絡すると、モーターから煙が出ることがあります。
2. モーターに重大な過負荷がかかったり、欠相状態で運転すると、速度が低下し、「ブーン」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、接続の緩みから火花が飛び出すことがあります。ヒューズが切れているか、部品が固着しています。
4. モーターが激しく振動する場合は、伝動装置の固着やモーターの固定不良、フートボルトの緩みなどが考えられます。
5. モーター内部の接点や接続部に変色、焼け跡、煙跡がある場合は、局所的な過熱、導体接続部の接触不良、巻線の焼損などが考えられます。
2. 聞く
モーターが正常に動作している場合、ノイズや特別な音はなく、均一で軽い「ブーン」という音が発せられます。
電磁ノイズ、ベアリングノイズ、換気ノイズ、機械的摩擦ノイズなどのノイズが大きすぎる場合は、前兆現象または故障現象である可能性があります。
1. 電磁ノイズについて、モーターから高い音、低い音、重い音がする場合は、次のような原因が考えられます。
(1) ステータとロータ間のエアギャップが不均一である。このとき音は高音と低音があり、高音と低音の間隔は変わりません。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。
(2) 三相電流が不平衡になっている。これは、三相巻線の接地が間違っているか、短絡しているか、接触不良が原因で発生します。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、欠相状態で動作していることを意味します。
(3) 鉄心が緩んでいる。モータ運転中の振動により鉄心固定ボルトが緩み、鉄心珪素鋼板が緩んで異音が発生します。
2. ベアリングの騒音については、モーターの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、ドライバーの一方の端をベアリングの取り付け部分に当て、もう一方の端を耳に近づけると、ベアリングの回転音が聞こえます。ベアリングが正常に動作している場合、音は「カサカサ」という細かい連続音で、変動や金属の摩擦音はありません。
次のような音が発生した場合は、異常な現象です。
(1) ベアリングの回転時に「キュルキュル」音がする。これは金属の摩擦音で、主にベアリング内のオイル不足によって発生します。ベアリングを分解し、グリスを適量注入します。
(2)「チリチリ」音が発生する場合は、ボールが回転する際に発生する音です。一般的にはグリースの乾燥や油分の不足が原因で発生します。グリースを適量添加することができます。
(3) 「カチッ」「キーキー」という音が発生する場合は、ベアリング内のボールが不規則に動くことによって発生する音です。原因は、ベアリング内のボールの破損やモーターの長期使用停止によるグリースの乾燥です。
3. 伝達機構および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、以下の状況に応じて対応できます。
(1) ベルト接合部の凹凸により周期的に「パチパチ」音が発生します。
(2) 「ドンドン」という周期的な音は、カップリングやプーリと軸との緩み、キーやキー溝の磨耗などが原因で発生します。
(3) 羽根がファンカバーに衝突することで不均一な衝突音が発生します。

3. 匂い
モーターの臭いを嗅ぐことで故障を判断し、予防することもできます。
接続箱を開けて匂いを嗅いで、焦げた匂いがないか確認します。特別な塗料の臭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意味します。強い焦げ臭や焦げ臭がする場合は、絶縁層保持ネットの破れや巻線の焦げが考えられます。
臭いがない場合は、メガオーム計を使用して巻線とケーシング間の絶縁抵抗を測定する必要があります。 0.5メガオーム未満の場合は、乾燥する必要があります。抵抗がゼロの場合は、損傷していることを意味します。
4.タッチ
モーターの一部の温度に触れることでも、障害の原因を特定することができます。
安全のため、モーターのケーシングやベアリング周囲には手の甲で触れてください。
温度が異常な場合は、次のような原因が考えられます。
1. 換気が悪い。ファンの脱落、換気ダクトの詰まりなど。
2. 過負荷。電流が大きすぎて固定子巻線が過熱しています。
3. 固定子巻線が短絡しているか、三相電流がアンバランスになっています。
4. 頻繁な発進またはブレーキ。
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。

モーター軸受の温度規制と異常時の原因と対処法

転がり軸受の最高温度は95℃を超えてはいけない、滑り軸受の最高温度は80℃を超えてはいけないと規定されています。また、温度上昇は55℃を超えてはなりません（温度上昇は軸受温度から試験中の周囲温度を引いた値です）。

ベアリング温度が過度に上昇する原因と対処法:

(1) 原因：シャフトが曲がっており、中心線が正確ではありません。治療: センターを再度探します。
(2) 原因：基礎ネジが緩んでいる。処置: 基礎ネジを締めてください。

(3) 原因：潤滑剤が汚れている。処置: 潤滑剤を交換してください。

(4) 原因：潤滑剤が長期間使用され、交換されていない。処置: ベアリングを清掃し、潤滑剤を交換してください。
(5) 原因：ベアリング内のボールまたはローラーが損傷しています。処置：ベアリングを新品と交換してください。

安徽明騰永久磁石機械電気機器有限公司(https://www.mingtengmotor.com/）は 17 年間の急速な発展を経験しました。同社は、従来型、可変周波数、防爆、可変周波数防爆、ダイレクトドライブ、および防爆ダイレクトドライブシリーズで 2,000 を超える永久磁石モーターを開発、生産してきました。このモーターは、鉱山、鉄鋼、電気などのさまざまな分野のファン、ウォーターポンプ、ベルトコンベア、ボールミル、ミキサー、クラッシャー、スクレーパー、オイルポンプ、紡績機、その他の負荷で使用され、優れた省エネ効果を実現しています。そして広く評価を得ています。

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