住友重機械工業株式会社 PTC事業部

PTCワールドワイド 住友重機械工業株式会社


◆SHI-Direct vol.1107/07/27◆━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
┃役に立つ実践 アプリケーション&技術情報

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┃◎ アプリケーション&技術情報
┃  └ 電機品の夏場高温の影響と対策 ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
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□◆ 製品情報:電機品の夏場高温の影響と対策
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近年毎年のように猛暑日が増え、モータやインバータ等の電機品は以前よりダメージを受け易い環境になって来ています。
家庭の電機品で扇風機など古くなったものはあまり使用していないにもかかわらず、モータや、その部品のコンデンサーが経年劣化し焼損事故を招いたニュースも聞こえてきます。この原因として、熱の問題があります。

■ モータの夏場の高温対策
一般に、産業用として用いられている誘導電動機には、単相モータと三相モータがあり、熱の影響は多少異なります。

◎単相モータ
単相モータ始動させるために「コンデンサ」が使用されます。このコンデンサーは消耗部品で、熱の影響により寿命が大きく変ります。
前回モータ絶縁劣化で「アレニウスの法則」が出てきましたが、コンデンサーについても同様に、温度が10℃高くなると、寿命は1/2になり逆に、10℃低くなると寿命が2倍になる特性があります。

コンデンサの温度上昇要因としては
1)周囲温度の上昇
2)頻繁な始動停止によるもの
※ 1)、2)は急激な充電や高い電流による発熱
3)過負荷によるもの
4)電源波形に含まれる高調波の影響による発熱

この様に温度上昇の原因となるものの多くは、知らないうちにコンデンサが劣化し、 始動トルクが下がってしまったり、始動しにくくなったりしてしまいます。
この様な状態では、モータの電流値が増加してモータの温度上昇を招き絶縁劣化を 引き起こします。始動用のコンデンサを交換することで良好な状態になります。

◎モータ共通
モータの熱ストレスは秋になって涼しくなっても、ダメージとして蓄積しています。
このストレスが積み重なって最終的に、絶縁劣化を招き重大故障の原因となります。
モータを永くご利用いただくためには、周囲環境を十分考慮し、運転内容に合わせた選定を行ってください。

■ 制御機器(インバータ)の夏場の高温対策

◎インバータ
最近の小形インバータは、インバータの上部にシールが張られているのをご存知でしょうか?
インバータを選定した段階で余裕をもっていっても、近年の夏場の周囲環境(温度の影響)はかなりインバータにとっても厳しい状況が多いと思います。
先にも記載しましたが、インバータの電源部には大容量の電解コンデンサーが整流回路に使用されており、このコンデンサー劣化は温度に大きく影響を受けます。小形インバータの上部のシールをはがし、インバータの冷却能力を上げて頂くことでインバータをより永くご利用いただけます。

また、インバータ機能で「キャリア周波数」があり、インバータ運転時の「運転音」に関係しています。このキャリア周波数が低いと音が大ききなり、おおよそ10kHzを越えると静かに聞こえ、15kHz近くではほとんどわかりません。

このキャリア周波数は10kHzを越えたころから出力用のパワー素子の発熱に影響し、インバータ運転時の負荷率を低減させる必要がでてくる容量帯または機種があり、インバータの発熱に影響しています。

インバータの性能に関するパラメータでセンサレスベクトル制御搭載の機種では、V/f制御からセンサレスベクトル運転に変更することでインバータの出力電流値が下がることが多く、この運転にすることでインバータの発熱を下げることが出来ます。これは、センサレスベクトル運転ではモータに加えた電流がほとんどそのままモータ出力トルクに反映し、極めてロスの少ない運転が可能になります。このためロス分に相当する電流が下がります。これはそのまま省エネにもつながります。また、始動トルクも大きくなります。

現在の高性能インバータはその機能を使いこなすことで長く運転可能にするだけでな く、省エネ、高始動トルク運転も可能になります。
弊社インバータの設定等のご質問はお問合せください。



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