三相モーターは、全負荷で動作すると、供給相が 1 つ失われます。回転し続けますが、残りの 2 つの相の電流が定格値の約 2 倍に上昇し、巻線が過熱して、モーターが数分以内に焼損する可能性があります。この状態は単相と呼ばれます。つまり、3 つの供給相のうち 1 つが遮断され、モーターが残りの 2 相で動作し続ける三相モーターの動作状態です。
単相とは正確には何ですか?
単相は電源の故障であり、モーターの故障ではありません。これは、電源とモーターの間の 1 つの相導体が開放され、他の 2 つの相導体が通電されたままになると発生します。モーターは依然として三相供給点に接続されていますが、電力は 2 本の線だけを介して受け取られるため、モーターの磁場を変化させる深刻な位相の不均衡が生じます。
故障モードを理解するには、次のことを思い出してください。 三相非同期モーターの仕組み 。 3 つの固定子巻線は固定子の周囲に配置され、バランスの取れた三相電流が回転磁界を生成します。 1 つの巻線への通電が停止されると、ローターにはきれいな回転磁界が表示されなくなります。代わりに、強力な後方成分を伴う脈動磁場が発生し、トルクが減少し、滑りが増加し、追加のローター損失が発生します。
停止時単相
欠相時にモータが停止していると始動できません。通電された 2 つの巻線には定格電流の数倍のロック ローター電流が流れ、モーターは回転するのに十分なトルクを発生せずに大きなうなり声を上げます。この状態では、巻線の温度が数秒で危険なレベルに達する可能性があります。
運転中単相
モーターがすでに動作している場合、慣性によりローターが回転し続け、モーターは 2 相で動作し続けます。残りの 2 つの巻線はすべての機械動力を供給する必要があるため、相電流は銘板定格の 1.7 ～ 2.0 倍に増加します。ローカル回線の周波数に応じて、モーターは 100 Hz または 120 Hz の振動とハム音の可聴変化を発生します。ステーターとローターの温度は両方とも急速に上昇します。
単相化の原因は何ですか?
単相はモーターの上流、通常は供給ネットワーク、開閉装置、ヒューズ、または配線で発生します。最も一般的な原因は次のとおりです。
- 1 つの相のヒューズが切れています。多くの場合、短絡、不良ヒューズ、または元の障害を隠す過大なヒューズが原因です。
- 端子台、接触器ラグ、または断路器の接続が緩んでいるか腐食している
- 摩耗、孔食、または不適切なサイズのコンタクタが原因で発生した電磁接触器の極の故障
- 断線した導体、損傷したケーブル絶縁体、またはモーター分岐回路の接続不良
- 単相電力会社のイベント (送電線の切断、変圧器のヒューズの動作、再閉路の故障など)
- 切断スイッチの 1 つの相が開いたままになっているか、1 組のブレードが完全に閉じていない
実際の設置では、ほとんどの場合、終端の緩みとヒューズの切れが原因です。熱サイクルや振動により時間の経過とともに接続が緩み、単一の端子が過熱すると、警告なしに相が開く可能性があります。
単相がモーター巻線を破壊する理由
破壊メカニズムは、熱のワット数で表すのが最も適切です。巻線の銅損は I²R に等しいため、電流が 2 倍になると、その巻線で発生する熱は 4 倍になります。最大定格負荷では、単相モーターは 1.7 ～ 2.0 倍の定格電流を 2 つの正常な相に流します。巻線の熱は通常の 3 ～ 4 倍に上昇し、絶縁温度は設計限界をはるかに超えます。
モーターの絶縁は、最大ホットスポット温度によって分類されます。クラス B は 130 °C、クラス F は 155 °C と評価されます。 2 倍の定格電流では、これらの制限に数分で到達します。絶縁は劣化して弱くなり、最終的には巻線間の短絡や地絡として機能しなくなります。通常、モーターは修理不能になります。
機械側もダメージを受けます。不均衡な磁場によって生じる脈動トルクは、カップリング、プーリー、および被駆動機器に周期的な応力を引き起こします。たとえモーターが短い単相現象に耐えたとしても、接続された機械が疲労損傷を引き起こす可能性があります。
単相を検出する方法
単相を確認する最も早い方法は、3 本すべての線路導体の電流を測定することです。単相モーターでは、電流は 2 つのラインにのみ流れ、3 番目のラインはほぼゼロになります。モーター端子の電圧をチェックすると、1 つの相がゼロまたはゼロに近いことが示されます。
- クランプオン電流計: 3 つの線電流を読み取ります。健全なモーターはバランスの取れた電流を引き込みますが、単相モーターは 2 つの線にのみ電流を引き込みます。
- 電圧計: モーター端子の L1-L2、L2-L3、および L1-L3 をチェックします。 1 回の測定値はゼロに近くなります
- 熱画像: 過剰な電流が流れる巻線付近のモーターケースは目に見えて熱くなります。
- 音と振動: 強い振動を伴う顕著な二重線周波数ハム (100 Hz または 120 Hz) は典型的な症状です。
- 上流のデバイスの検査: ヒューズが切れたり、コンタクタの極が焼けたりすると、ソースが明らかになります。
現在のログ記録と赤外線スキャンを定期メンテナンス スケジュールに追加すると、モーターの故障になる前に単相現象を捕捉するのに役立ちます。
モーターを単相から保護する方法
単相からモーターを保護するということは、巻線が熱限界に達する前に、相の損失を感知してモーターを切断することを意味します。堅牢な保護スキームは、いくつかの要素を組み合わせたものです。
- 欠相監視リレー: 3 相すべての電圧を継続的にチェックし、1 つの相が失われると 0.5 ～ 2 秒以内にコンタクタを落とします。
- 3 極過負荷リレー: 3 相すべての電流を測定します。位相損失感度を備えたモデルを選択して、位相不均衡時により速くトリップできるようにする
- ヒューズとコンタクタを正しく調整: 過負荷になったモーターに電力を供給し続けるのではなく、位相故障が保護を解除するようにします。
- 定期メンテナンス: 端子の締め直し、磨耗したコンタクタ接点の交換、およびヒューズ ホルダーの定期的な検査
モーターの設計も生存に貢献します。十分な熱マージン、高品位の絶縁、効率的な巻線を備えたモーターは、最小限の公差で構築されたモーターを破壊してしまうような短時間のライン イベントに耐えることができます。現在、多くの OEM は、次のような最高効率のマシンを標準化しています。 全閉式三相高効率モーター このため、Waylead Electric から提供されています。
OEM 三相全閉式高効率モーター サプライヤー、会社 - Cixi Waylead Electric Motor Manufacturing Co.,Ltd は、中国の OEM 三相全密閉型高効率モーターのサプライヤーおよび会社です。 製品を見る→ 通常動作と単相動作: 並べて比較
以下の表は、平衡供給時と全定格負荷での単相動作時の三相モーターの動作を比較したものです。
| パラメータ | 通常動作 | 単相 |
|---|---|---|
| 通電された供給ライン | 3 | 2 |
| 線電流 | 定格値 | 定格の1.7～2.0倍以上 |
| 巻線温度 | 絶縁クラス内で安定 | 定格限界を超えて急速に上昇する |
| トルク | 一定かつスムーズ | 2 倍のライン周波数で脈動 |
| 振動と騒音 | 低く安定したハム音 | 強い振動と異常なハム音 |
| 燃え尽き症候群の危険性 | 適切な保護があれば低い | 保護が作動しない限り高い |
よくある質問
単相モーターは単相化する可能性がありますか?
いいえ。単相は、特に三相モーターに適用される用語です。単相モーターでは、始動巻線が故障したり、運転コンデンサーが開いたりした場合に同様の過熱問題が発生する可能性がありますが、原因と保護アプローチは異なります。
モーターは単相でどれくらい稼働できますか?
全負荷では、モーターはわずか 2 ～ 5 分で巻線の熱制限に達する可能性があります。軽負荷では、トリップすることなく数時間動作し続ける可能性がありますが、持続的な熱により絶縁が徐々に損傷し、モーターの寿命が短くなります。単相状態が長く続く場合は、重篤なものとして扱う必要があります。
標準の過負荷リレーは単相から保護しますか?
いつもではありません。 2 極の過負荷リレーは、保護されていないラインの位相の損失を感知できないため、トリップしない可能性があります。 3 極リレーは、特に欠相感度の点でより効果的ですが、それでも部分負荷では応答が遅くなる可能性があります。専用の欠相リレーは、最速かつ最も信頼性の高い保護を提供します。
実際の供給条件に対応するモーターの選択
単相は電源側の障害ですが、モーターがその代償を払うコンポーネントです。最もコスト効率の高い戦略は、欠相リレー、三極過負荷保護、およびモーターの上流の接続とヒューズの定期検査によって障害を防止することです。
新規設置の場合、堅牢な熱設計を備えたモーターにより、供給条件が悪い場合でも安全マージンが追加されます。 Waylead Electric は、ポンプ、コンプレッサー、ファン、工作機械の連続使用用途向けの三相モーターを製造しています。の 三相分数馬力プレミアム効率モーター 完全に囲まれたフレームでより小さな出力範囲をカバーしますが、 IEC IE3 プレミアム効率モーター IEC標準機器の最高効率クラスを提供します。探索することができます 三相モーターのフルラインナップ 会社のウェブサイトで。
OEM IEC/IE3 プレミアム効率モーター サプライヤー、会社 - Cixi Waylead Electric Waylead Electric Motor Manufacturing Co.、Ltd. は、中国の OEM IEC/IE3 プレミアム効率モーターのサプライヤーおよび会社です。詳細: 特徴: 電力: ... 製品を見る→ 
OEM 三相分数馬力プレミアム効率モーター サプライヤー、Compan Waylead Electric Motor Manufacturing Co.、Ltd.は、中国の OEM 三相分数馬力プレミアム効率モーター サプライヤーおよび企業です。 製品を見る→ 
