三相モータの巻線チェック方法

モーターの巻線は、磁性体のコアに導線を巻き付けたもので、電流を流して磁界を作り、ローターを回転させるための道筋となります。 モーターの他の部分と同様に、巻線も故障することがあります。 モーターの巻線が故障する場合、実際の導体が故障することはほとんどなく、導体を包むポリマーコーティング（絶縁体）が故障するのです。 高分子材料は、その化学組成が有機物であり、経年変化、炭化、熱などの高分子材料の化学組成を変化させる悪条件により、変化する。 これらの変化は、目視ではもちろん、オームメーターやメガオームメーターといった従来の電気検査機器でも検出することができない。

エンジンのいずれかの部品が突然故障すると、生産の損失、メンテナンス費用の増加、資本の損失または損害、および人身事故の可能性があります。 絶縁不良の多くは時間の経過とともに発生するため、MCA技術は巻線絶縁システムの状態を決定するこれらの小さな変化を特定するために必要な測定を提供します。 巻線のチェック方法を知ることで、チームは積極的に行動し、モーターの不要な故障を防ぐために適切な措置を取ることができます。

地中壁断熱のテスト方法

地絡や対地短絡は、接地壁の絶縁体の抵抗値が低下し、地面や機械の露出部に電流が流れることで発生します。 このため、巻線からの供給電圧がフレームや機械の露出部分にまで及ぶことになり、安全上の問題が発生します。 接地壁の絶縁状態を調べるために、巻線のリード線T1、T2、T3から接地までの距離を測定します。

ベストプラクティスでは、アースへの巻線経路をテストします。 モーター巻線に直流電圧を印加し、絶縁体からアースへ流れる電流量を測定する試験です：

1) 適切に動作する電圧計を使用して、モーターを非通電状態でテストします。

2) 測定器のテストリードを両方ともグランドに置き、測定器リードのグランドへの確実な接続を確認します。 対地絶縁抵抗(IRG)を測定する。 この値は、0MΩとする。 0以外の値が表示された場合は、テストリードをグランドに再接続し、0が表示されるまで再テストしてください。

3) テストリードの1本をグラウンドから外し、各モータリードに接続します。 次に、各リード線の対地絶縁抵抗値を測定し、その値がモータ電源電圧の推奨最小値を超えていることを確認する。

NEMA、IEC、IEEE、NFPAは、モータの電源電圧に依存する推奨試験電圧と最低絶縁対地値に関するさまざまな表とガイドラインを提供しています。 このテストでは、グランドウォールの断熱システムの弱点を特定します。 散逸係数と対地静電容量テストは、絶縁体の全体的な状態を示す追加の指標となります。 これらの試験の手順は同じですが、直流電圧を印加する代わりに交流信号を印加することで、グラウンドウォールの断熱材の全体的な状態をよりよく示すことができます。

接続の問題、オープン、ショートのために巻線をテストする方法

接続の問題接続の問題により、三相モータの相間に電流の不均衡が生じ、過度の加熱や早期の絶縁破壊を引き起こす。

オープン：導体または導体が破損または分離した場合に発生する。 これにより、モーターが始動できなくなったり、「単相」状態で動作し、過剰な電流が流れ、モーターが過熱して早期に故障することがあります。

ショート（Shorts）： 巻線導体を包む絶縁体が、導体間で破壊されることでショートが発生する。 これにより、電流は導体を通らず、導体間で流れる（ショートする）。 その結果、断層で発熱が起こり、導体間の絶縁がさらに劣化し、最終的に故障に至るのです。

巻線の故障を調べるには、モーターのリード線間でACとDCの測定を行い、測定値を比較し、測定値が均衡していれば巻線はOK、不均衡であれば故障と判定されます。

推奨される測定方法は

1）抵抗感

2) インダクタンス

3) インピーダンス

4) 位相角

5) 現在の周波数特性

これらの接続をテストして、巻線の状態をテストしてください：

• T1〜T3
• T2〜T3
• T1〜T2

読み取り値は、0.3～2オームの間である必要があります。 0であれば、ショートしています。 2オーム以上、または無限大であれば、オープンです。 また、コネクタを乾燥させてから再テストすると、より正確な結果が得られる可能性があります。 インサートに焼き跡がないか、ケーブルに摩耗がないか確認する。

抵抗のアンバランスは接続の問題を示し、これらの値が平均から5％以上バランスを崩している場合は、緩い高抵抗接続、モーター端子上の腐食または他の蓄積を示します。 モータのリード線を清掃し、再テストしてください。

オープンは、抵抗またはインピーダンスの読みが無限大になることで示されます。

位相角や電流の周波数特性が平均値から2単位以上ずれている場合、巻線ショートの可能性があります。 これらの値は、試験中のリスケージ型ローターの位置によって影響を受ける可能性があります。 インピーダンスとインダクタンスのバランスが平均値から3％以上崩れている場合は、シャフトを約30度回転させて再試験することをお勧めします。 アンバランスがローター位置に追従する場合、アンバランスはローター位置の結果である可能性があります。 アンバランスが変わらない場合は、ステーターの故障が表示されます。

従来のモーター試験機では、モーターの巻線を効果的に試験・検査することはできませんでした。

モーターのテストに使われる機器は、従来、メガオームメーター、オームメーター、あるいはマルチメーターが使われてきました。 これは、ほとんどの工場にこれらの機器があるためです。 メガオームメーターは電気機器やシステムの安全テストに、マルチメーターはその他のほとんどの電気測定に使用されます。 しかし、これらの測定器を単独で、あるいは組み合わせても、モータの絶縁システムの状態を適切に評価するのに必要な情報は得られません。 メガオームメーターは、モーターのグランドウォール絶縁の弱点を特定することはできますが、絶縁システムの全体的な状態を知ることはできません。 また、巻線絶縁システムの状態に関する情報も提供しません。 マルチメーターは、接続の問題やモーター巻線の開きを特定しますが、巻線間の絶縁については情報を提供しません。

モーター回路解析テスト（MCA™）による巻線のテスト

モーター回路解析（MCA™）テストは、無通電で巻線などをチェックし、モーターの健康状態を徹底的に評価する方法です。 使いやすく、すぐに正確な結果が得られます。 ALL-TEST PRO 7™、ALL-TEST PRO 34™およびその他のMCA™製品は、あらゆるエンジンに使用することができ、潜在的な問題を特定し、費用のかかる修理を避けることができます。 MCAは、モーターの巻線絶縁システムを完全に運動させ、巻線絶縁システムの早期劣化や、故障につながるモーター内の不具合を特定することができます。 MCAでは、モーターコントローラーからのテスト時に、接続の緩みや不良も診断しています。

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モーターが故障するからこそ、モーターテストが必要であり、テストによって故障を防ぐための問題を発見することができるのです。 ALL-TEST Proでは、多くの産業に適したモーターテスト製品を取り揃えています。 食品加工、小型モーターショップ、電気修理などの技術者の方々と一緒に仕事をしてきました。 競合他社に比べ、最速・最軽量でありながら、データの解釈を追加することなく価値ある結果を提供することができます。