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モーターの巻線抵抗不具合について
- 三相200V/50Hz（60Hz共用）/1.5ｋWのモーターが巻線部分が焦げた状態となり、漏電遮断器が落ちてしまいました。
- 巻線抵抗（直流抵抗）を図ったところ、U-V間：4.1Ω、V-W間：97.4Ω、W-U間：101.3Ωでした。
- 巻線抵抗がこのような結果になった原因について知りたいです。
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＞漏電遮断器が落ちてしまいました。 ＞このことから、漏電ではなく、過電流によるトリップだったのではないかと 漏電遮断器がトリップしたのであれば、漏電が原因と考える方が適切と思い ます。トリップした際に、漏電のボタンは飛び出していたでしょうか？ 過電流のトリップであれば、漏電のボタンは飛び出さない筈です。 ＞なぜ巻線抵抗がこのような結果になったのか 焼損した結果そのような状態になったのであって、劣化の範囲で考えること は不適切と思います。熱的な劣化によって層間絶縁性能が低下して、実使用 電圧に耐えられない状態になったときレイヤーショートが起こり、異常な 過電流が流れ焼損に至る※。焼損により、巻線と鉄心間の絶縁も保てない 状態となって、漏電が発生して漏電ブレーカがトリップするといった経緯と 想像します。 ＞202V程度となっており、約202V～205V程度（約1秒で1サイクル）の間で脈動 常識的な変動範囲であって、電圧変動が焼損の直接的な原因とは考えにくい と思います。 回答(2)さんご指摘の、前のご質問との関係において 起動の頻度が高いこと 及び モータ表面に直接油をかけることにより冷却 については、大いに気になる事項です。 ※レイヤーショートとは、巻線の層間が短絡することです。電源端子間の 短絡ではなく、巻線の部分的な短絡です。トランスの２次巻線を短絡すれ ば、過電流が流れて焼損に至ることは想像できると思いますが、レイヤー ショート発生すると同様の状況に陥ることを意味します。 お問い合わせの状況から、レイヤーショートの発生までは、年の単位のゆっ くりした経緯を辿ったようですが、レイヤーショートの発生から焼損は、 時間の単位の比較的に速い経緯であったものと推測します。
層間短絡（レイヤーショート） http://www.jeea.or.jp/course/contents/08103/ 俗にレアーショートとかレヤーショートとか言いますが マルポ先の回答もレアーショート http://okwave.jp/qa/q8206583.html 正確にはレイヤーショート http://www.transwd.com/honyaku-book/book/02_page/5_7.html 因みにレイヤーショートはコイルであれば何でも発生します モーターに限らずトランスでも、ソレノイドでも 原因は多くの場合 １、寿命 ２、寿命 ３、寿命 ４、新品不良 ＜中国、東南アジア製に多い 所謂、アレニウスの法則 http://techon.nikkeibp.co.jp/article/WORD/20060628/118687/ http://www.mogami.com/paper/aging.html 多くの場合、電解コンデンサの寿命計算に使われますが 必ずしも、電解コンデンサだけに適用される法則ではありません よーするに、モータ寿命にも適用可能です http://www.kec.jp/committee/johoshi/pdf/jyohoshi_214-8.pdf ４ページ 図１１ マグネットワイヤの寿命曲線 １００℃と１８０℃では寿命が一桁違う事が分かる 貴殿の以前の質問 http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=224239&event=QE0004 本件がコレの続きであるならば 最大の問題は >モータは機械内部に収めて直接油をかけることにより冷却しております。 モータ表面温度は何℃なのか？ 通常、空冷の場合は↓ （モータ形式によって違うが） http://www.nissei-gtr.co.jp/gtr/faq/answer/m-m02.html 「•0.1kW～2.2kWのギアモータ･･･80℃」 モータ表面温度を実測して、空冷での許容値以下かどうかを確認する必要があるでしょう ただ、飛沫冷却の場合、モータ表面温度が全周に渡って同じとは限らないでしょう 多くかかる箇所は冷えて、掛かっていない箇所は熱い 冷えている箇所は８０℃ 冷えていない箇所は１８０℃ と、言う可能性は消えて無い 参考までに、水中ポンプ http://www.tsurumipump.co.jp/products/s_category01/list02.html これも水中にあるうちは水で冷やされるのだが 水位が低くてポンプ部に水は有るがモータ部は空気中に出てる そんな状況で長時間運転すると焼損する確率は高くなる
お礼
回答いただきましてありがとうございました。 使用期間は約4年ほどであり、若干短すぎると感じています。また、今回が初めてではなく、3～4年周期で3回目のこととなります。同じ機種のものは10年ほど平気で動いていますし、どうも原因が良く分からない状況なのです。 レイヤーショートの場合、電圧の不平衡や欠相が疑わしいということが色々調べてわかったのですが、この他にも原因となりそうな状況をご存知でしたらご教授いただけませんか？ 追記回答までいただきありがとうございました。 アレニウスの法則等知らなかった事柄もわかり、参考になりました。 また、本件は仰られている通り以前の質問の件の続きですが、冷却方法は当方の認識間違いで、空冷のものでした。 また、使用方法については1回約1分間であり、表面温度はほぼ雰囲気温度のままです。運転間隔も1時間以上ありますので連続しようによる温度上昇ではないと思われます。 この度は、本当にありがとうございました。
毎度ＪＯです。 >>巻線部分が焦げた状態となり、漏電遮断器が落ちてしまいました。 焼けた訳ですね、焼ける過程で地絡が発生して漏電遮断器が落ちたと思われます その後、冷却した状態で絶縁された V-W間：97.4Ω、W-U間：101.3Ω 巻き線抵抗値が高い抵抗値なのは焼けて「炭化」した結果、微妙な抵抗値になって居ると思われます 要するに「炭」の抵抗値＋巻き線抵抗値 ？？
お礼
ご回答いただきありがとうございます。 炭化したことが原因なのか、もう少し探ってみたいと思います。 また、U-V間電圧はほぼ変わらないのに対して、V-W間、W-U間が炭化したというがあまり良く分からないのですが、どのように考えたら良いかお分かりになりますでしょうか？
お礼
ご回答いただきましてありがとうございました。 トリップの状況を実際確認できておらず、漏電ボタンの飛び出しについては対応したものに問い合わせても確認できませんでした。 また、巻線抵抗の劣化につきましては貴殿の仰られたように考えるとしっくりきましたのでとても助かりました。 本件、ご対応いただきましてありがとうございました。