モーターが室温 (周囲温度) で動作を開始すると、内部エネルギーの散逸により徐々に加熱され、モーターの温度が周囲温度よりも高くなります。周囲温度を超えるこの上昇は次のように知られています。 モーターの温度上昇。モーターの放熱能力と絶縁効率を反映する重要な性能指標です。モーターの温度上昇が規定の制限を超えると、絶縁劣化、効率の低下、さらにはモーターの故障につながる可能性があります。

モーターの安全性と耐久性をさらに強化するための一般的な戦略は、 B クラスの温度上昇基準に基づいてモーターを評価しながら、F クラスの絶縁を実現。これは、モーターが F クラス絶縁材料 (最大許容温度 155°C) で作られているとしても、モーターの温度上昇は依然としてより厳格な B クラス絶縁規格 (最高許容温度を許容する) に従って評価されることを意味します。 130℃）。このより厳しい基準に準拠することで、モーターの信頼性と耐用年数が大幅に向上します。

モーター温度上昇とは何ですか?

モーターの温度上昇は次の式で計算できます。

モーター温度上昇 (K) = モーター温度 (°C) - 周囲温度 (°C)

たとえば、周囲温度が 30°C であるときにモーターの温度が 80°C である場合、温度上昇は次のようになります。

80°C - 30°C = 50K

ここで使用される測定単位はケルビン (K) で、1K の増加は 1°C の上昇に相当します。モーターの温度上昇を監視することで、モーターが安全な範囲内で動作しているかどうかを判断し、冷却対策が必要かどうかを判断できます。

B クラス基準を使用してモーターの温度上昇を評価する理由

B クラス規格を使用して温度上昇を評価すると、モーターの安全マージンがより高くなります。 F クラス絶縁の最大許容温度は 155°C ですが、より低い B クラス温度上昇基準 (130°C) でモータを評価すると、信頼性が向上し、モータの耐用年数が長くなります。この「ダウングレード評価」アプローチは、高温による絶縁材料の早期劣化を効果的に防止し、過熱によるモーター故障のリスクを軽減します。

絶縁クラスとその温度限界

モーターの絶縁クラスは、モーターの温度上昇限界を直接決定します。一般的に使用される断熱クラスは、断熱材の熱性能に応じて次のように分類されます。

• A種絶縁：最高許容温度105℃
• E種絶縁：最高許容温度120℃
• B種絶縁：最高許容温度130℃
• F種絶縁：最高許容温度155℃
• H種絶縁：最高許容温度180℃

以下の表は、B、F、および H 絶縁クラスの比較を示しています。

表から、B クラス絶縁体の温度上昇制限は 80K であるのに対し、F クラスと H クラスはそれぞれ 105K と 125K であることがわかります。 F クラス絶縁を使用しながら B クラス基準に基づいてモーターを評価する場合、温度上昇を 80K 未満に厳密に制御して、モーターのより高い安全マージンを確保する必要があります。

B クラス温度上昇評価を使用する利点

1. モーターの信頼性の向上: 温度上昇が低いため、絶縁材料への熱応力が軽減され、劣化が遅くなり、モーターの寿命が延びます。
2. 過酷な環境におけるパフォーマンスの向上: B クラス基準に基づいて評価されたモーターは、高温、高湿、または粉塵の多い環境でより優れた性能を発揮し、より安定して動作します。
3. 失敗のリスクの軽減: モーターの温度を F クラスの制限値よりも十分に低く維持できれば、過熱による故障の可能性は大幅に低くなります。

モーター温度上昇に関する国家基準

中国では、モーターがさまざまな環境条件に適応できるようにするために、国家規格でモーターの冷却空気温度を 40°C に設定する必要があると指定されています。この規格により、さまざまな地域でモーターを年間を通じて安定して稼働させることができます。冷却媒体（空気など）の最高温度が決まると、メーカーは絶縁クラスと周囲条件に基づいてモーターの温度上昇制限を定義できます。

モーター温度上昇の測定方法

安全な動作を確保するには、モーターの温度上昇を正確に測定することが不可欠です。 一般的に使用される 2 つの方法を次に示します。

1. 抵抗法：これには、モーターが停止した後の巻線の抵抗を測定し、それを温度に変換することが含まれます。正確ではありますが、精度を確保するには迅速な測定が必要です。
2. 埋め込み型温度センサー方式: 温度センサーをモーターに直接埋め込んで温度を測定する方法です。この方法では誤差が少なくなりますが、センサーが常にモーターの最高温度にあるとは限らないため、通常は 5°C のマージンが考慮されます。

モーターの温度上昇が限界を超えるとどうなりますか?

モーターの温度上昇が許容限度を超えると、次のような問題が発生する可能性があります。

• 絶縁劣化: 高温により断熱材の劣化が促進され、断熱特性が低下します。
• 効率の低下：過熱によりエネルギー損失が増大し、効率の低下を引き起こします。
• モーターの損傷：温度上昇限界を超えて連続使用すると絶縁不良を起こし、モーターの焼損や全故障に至る可能性があります。

現実世界の例

たとえば、モーターの銘板に許容温度上昇が 90K と指定されており、周囲温度が 35°C の場合、巻線の最大温度は以下を超えてはなりません。

35℃ + 90K = 125℃

巻線温度が 125°C を超えると、モーター内部の絶縁材料が破損し、重大な損傷を引き起こす可能性があります。

ただし、モーターが F クラス絶縁で構築され、B クラス温度上昇基準に基づいて評価された場合、実際の動作温度は絶縁の最大しきい値よりも大幅に低くなり、モーターの安全性と信頼性が大幅に向上します。

結論: B クラス温度上昇評価によるモーターの安全性の向上

F クラス絶縁では最大 155°C の温度が許容されますが、B クラス温度上昇基準に基づいてモーターを評価する方が安全なアプローチです。この方法は、高い動作温度による絶縁材料の早期劣化を効果的に防止し、モーター故障のリスクを軽減します。

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