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電気モーターは私たちの世界に動力を供給します。冷蔵庫のコンプレッサーやスマートフォンのアクチュエーターから電気自動車 (EV) のドライブトレインに至るまで、電気モーターはどこにいても現代生活の実現に貢献しています。実際、私たちは電気モーターに依存することに慣れすぎているため、電気モーターが機能しないときに初めて気づくことがよくありますが、この問題はモーターのテストで防ぐことができます。
モーター試験の重要性
モーターのテストは、私たちが信頼しているモーターの信頼性、効率、安全性を確保するために不可欠です。これらのテストはモーターのライフサイクルのさまざまな段階で実行され、モーターの全体的な状態に関する重要な情報を提供し、設計者、製造業者、技術者、消費者に多くのメリットをもたらします。
モーターのテストでは以下を改善できます。
信頼性: テストにより潜在的な問題が特定され、故障を防止してモーターの寿命を延ばすための予知保全が可能になります。
効率: 技術者はテストを通じて電気エネルギーの問題に対処できるため、損失が減り、運用コストが削減されます。
安全性: モーターを使用する人を保護するために、テストでは感電や火災などの潜在的な危険性が明らかになります。
パフォーマンス: 速度やエネルギー消費などの特性を評価することで、テストによってパフォーマンス改善の機会が明らかになります。
R&D: より高度なモーター技術の創造に役立つテストを通じてデータを収集します。
規格への準拠: モーターは、使用する前に、適用されるすべての業界規格への準拠を検証するためにテストできます。
モーターテストタイプ:
実行される具体的なテストは、モーターの複雑さ、アプリケーション、評価対象のパラメーターによって異なりますが、モーターのテストで使用される主要なテストには次のようなものがあります。
- 極性チェックや電圧レベル測定などの電気テスト。
2. 振動試験により不均衡や位置ずれを検出します。
3. 過熱を防ぐためにモーターの温度を監視するために使用される熱テスト。
4. 過渡状態でモーターがどのように動作するかを確認するための動的テスト。
5. 音響基準に照らして音響特性を評価するための騒音テスト。
6. モーターの絶縁材料が運転中に劣化しないことを確認する絶縁試験。例としては、メガオーム計テスト、高電圧 (高電圧テスト) テスト、サージ テストなどがあります。これらのテストでは、電気的故障の原因となるターン間、コイル間、相間の欠陥を検出します。
モーター試験の業界標準
産業用コンプレッサーから歯科用ドリルに至るまで、あらゆるモーターの用途において、テストはモーターがメーカーが設定した仕様と、業界標準で定められた品質および安全性パラメーター (エネルギー消費量や音圧レベルなど) を満たしていることを検証するのに役立ちます。
業界標準を満たすためには、モーターの試験は国際および地域の要件を満たさなければなりません。国際レベルでは、相互運用性やセキュリティなどの基準は国を超えて一貫していますが、ローカル基準には、環境や文化など、特定の国の優先事項を認識する要件が含まれる場合があります。これらの標準を作成および実装している機関には、次のようなものがあります。
米国電気製造者協会: https://www.nema.org/standards
国際電気標準会議: https://www.iec.ch/government-regulators/electric-motors
日本工業標準調査所：https://www.jisc.go.jp/
英国規格協会: https://standardsdevelopment.bsigroup.com/search/Standards?Term=Motors&Source=category
中華人民共和国の国家基準: http://mee.gov.cn/
モーターテストツール
風力タービンや輸送システム、産業用ファンやエレベーターをテストする場合、評価するパラメータや特性に応じて、モーターのテストに利用できるさまざまな種類のツールが存在します。これらのツールには次のようなものがあります。
電力アナライザ: 電圧や電流などの電気パラメータを測定して、電気接続を診断します。
タコメーター: モーターの速度を測定します。
熱画像カメラ: 温度変化をキャプチャして、ホットスポットや冷却の問題を特定します。
メガオーム計: 絶縁劣化を検出するためにモーターの巻線の絶縁抵抗を測定します (メガオーム計とも呼ばれます)。
トルクセンサー：機械の回転を電気信号に変換することでトルクを測定します。
電動機試験におけるシミュレーション
物理的テストは運動性能についての洞察を得るために不可欠ですが、限界もあります。シミュレーションは、技術者が内部を調べて現在および将来にわたってモーター内部で何が起こっているのかを正確に明らかにし、モーター内部の最も深い部分を明らかにすることで、テストを拡張するのに役立ちます。
シミュレーションを使用すると、エンジニアはさまざまな動作シナリオに合わせてさまざまな設計オプションを検討し、生産前、生産中、さらにはモーターの使用中にも調整を行うことができます。特に、(テストの規模や場所により) 可視性の欠如によって物理テストが制限される場合、シミュレーションは正確な評価に必要な計算を迅速に実行できます。シミュレーションの使用を必要とする一般的なモーター テストには次のものがあります。
電気テスト: ブラシレス永久磁石モーターの逆起電力 (EMF) を測定します。
熱試験: S1 の連続動作中の過熱を評価します。
動的テスト: ブラシレス永久磁石モーターの短絡故障を予測し、AC 誘導モーターの失速したローターの性能を測定します。
電気モーターのテストでシミュレーションを使用すると、テストプロセス自体の速度と効率が向上するだけでなく、収集されるデータの品質、深さ、信頼性や確実性も向上します。 Ansys Maxwell や Ansys Motor-CAD などのシミュレーション ソフトウェアは、結合されたマルチフィジックス計算を実行して、一度に 1 つのテストを実行するだけでは達成できない複雑なシステムの包括的な評価を技術者に提供します。
シミュレーションを活用して仮想環境で物理テストを実行することで、エンジニアリング チームは時間とコストを節約できます。さらに、シミュレーションにより設計の反復回数が削減され、ハードウェアを構築する前に問題が特定されます。これにより、より優れた、より堅牢な設計が実現し、物理テストに関しては予期せぬ事態が起こらなくなります。
テストで答えがわかる
現代社会における最も重要な機能の多くは、電気モーターの信頼性、安全性、効率に依存しています。テストを通じて、私たちは人類を前進させ続ける次世代の発電技術の進歩につながる貴重な観察、知識、洞察を得ることができます。
電動モーターに関する詳細情報が必要な場合は、専門の電動モーター メーカーにお問い合わせください。東春モーター 、電気モーターに関する詳細情報が表示されます。
