モーターの寿命

質問

中国製の扇風機を使用していたのですが、２年程してしだいに羽の回転スピードが遅くなって、ついに回らなくなってしまいました。そこで質問です。だんだんと回転が遅くなってきたということはどこかに抵抗があるか、パワーが落ちてきたかだと思うのですが、モーターに電気を伝えるブラシという炭素の棒のようなものがすり減って接点にカスが付着して抵抗が発生しているのか、モーター自体の寿命があるのか構造に詳しい方どなたか教えてください。

回答No.2

sailor · ベストアンサー

扇風機などに使われるモーターは誘導モーター（インダクションモーター）と呼ばれるタイプのもので、カーボンブラシなどは使っていません。回転子側は単なる金属の筒（効率を上げるために複数の金属を組み合わせていたりすることはありますが）のようなもので、コイルも何も巻かれていませんので、回転子側に電気を伝える必要がないからです。このようなモーターの回転が遅くなる原因として一番多いと思われるのは、軸受け部分の摩擦の増大でしょう。羽根の軸を手で回してみて、回転が重いようであればこれが原因です。もしこのような状態であれば使用を中止してください。この種のモーターは回転軸の回転が異常に低くなると発熱が非常に大きくなり焼損の危険があります。他の原因としてはコイル（ローターの周囲のコアにまかれている）の断線または、起動用コンデンサーの不良でしょう。軸受け部分の抵抗が大きいだけであれば、分解して軸受け部分に注油してやれば復活する可能性（ただしコイルなどが過負荷で損傷していなければ）もあります。この種のモーターの軸受けはプレーンベアリングという種類の軸受けが多く、油が切れると非常に抵抗が大きくなります。

電気のメーター（積算電力計）を見たことがあると思いますが、扇風機などの誘導モーターの原理はあれと同じです。電気のメーターも中で回転しているのは単なるアルミの円盤で円盤自体はどことも電気的に接続されてはいません。円盤を挟むように電磁石が取り付けられていて、そこに交流（定期的に電流の向きが変わる電流で、コンセントの電流はこれです）を流すと、金属の円盤上に渦電流という電流が発生します。金属に電流が流れると電磁石になりますね。この渦電流によって生じた電磁石と円盤を挟んでいる電磁石の相互作用によって回転しているのです。したがってこのモーターは直流では回りません。

この種のモーターは扇風機などの家電製品に多用されていますが、その理由は音が静かなことや構造が簡単でメンテナンスの必要が小さいことなことなどが上げられます。一方、yu-meijinさんがかかれているブラシを用いるモーターは誘導モーターから比べれば構造は複雑ですし、ブラシとコンミテーターの接触による騒音も大きく、ブラシの磨耗などメンテナンスの必要もありますが、起動トルクが大きい（とまっている状態から動き出すときに大きな力が出せる）や非常に高回転なものが作れる、小型で大出力のものが作れる、交流・直流に関係なく使用できる。回転数・回転方向のコントロールが簡単などの理由で、電動工具や電気掃除機などに使われています。 このようなモーターを整流子モーター（コンミテーターモーター）やユニバーサルモーターと呼びます。

お礼

お礼が遅くなってすみません。
大変詳しい御回答ありがとうございました。電気のことを全く知らないものですから、よく理解できないのですが少し勉強してみようとおもいます。

回答No.1

marimo_cx

高級な日本製扇風機でDCブラシレスモーターが使われている製品がありましたが、安物でDCモーター使用製品はまず無いと思うのでこれは考えないものとします。

扇風機のモーターに要求される性能はトルクよりもメンテナンスフリーという事ですので、扇風機のモーターは稀な例外を除いて誘導モーターです。
誘導モーターは電源が交流電源である必要がありますが、ブラシのような接点が要らない特徴があります。（インバーターと組合わせないと始動トルクが小さいという特徴もありますが、扇風機に始動トルクは要らないので問題なし）
但し、誘導モーターはそのままでは一般家庭で使われている二相交流電源では動きません、三相以上が必要です。それなので普通のコンセントの電源で動かすには三相目を作らないといけないのですが、実はこれは簡単で、コンデンサー1個あれば出来ます。

さてところが、このコンデンサー、大概ケミカルコンデンサーなのですが、ケミカルコンデンサーは他のコンデンサーよりも大きな容量を作りやすい代わりに寿命が短いという特徴もあります（というか、他のコンデンサーには事実上寿命が無いものばかり）。誘導モーターはコンデンサの静電容量によって規定の三相目を作っているのですが、コンデンサの劣化で容量抜けしてくるとだんだん三相目の位相が二相に接近して、モーターが回らなくなってしまいます。

多分これが原因じゃないでしょうか？
羽を手で回して重くなっていないなら、ベアリングのオイルレスメタルのへたりなんて扇風機程度の回転数ではちょっと考えられないですから、まず違うでしょう。

ちなみにコンデンサの劣化の場合、コンデンサが液漏れしたり爆発したり（コイルも）燃えたりする可能性があるので気をつけてください。（修理しないでの使用継続は危険です）

# それにしてももしもコンデンサが原因の故障だとしたら、中国って偉く粗悪なコンデンサを作ってるんですね…。

お礼

お礼が遅くなってすみません。御回答ありがとうございました。コンデンサーの劣化ですか？参考にさせていただいてもう少し調べてみます。