モーターの高温の原因と分析

モーターの温度が高すぎる
ある会社の 300MW ユニットには、ユニットごとに 2 台の機械式真空ポンプが装備されており、1 台は稼働中、もう 1 台はスタンバイ状態です。真空ポンプは、ユニットの起動時にユニットを真空にし、通常運転時に凝縮器内の未凝縮ガスを抜き出すために使用されます。ポンプには 160kW のモーターが装備されており、回転速度は 590r/min、定格電流は 330A、電圧は 380V、クラス B 絶縁で、通常運転時の電流は 220～230A です。毎年夏になると、モーターの温度が制限値を超え、臨時の冷却ファンを設置しざるを得なくなりますが、あまり効果がありません。モーターを長期間高温で運転すると、絶縁が劣化し、耐用年数が短くなります。真空ポンプのモーターが高温になる原因は、次のように分析されています。
原因分析
（１）モーターは出力が大きく、動作電流が大きく、発熱量も高い。
（２）ファンの回転速度が低いため、風圧と風量が小さい。
（３）ファンブレードの数が少なく、発生する風量が少ない。
（４）モーターに埃や油が付着し、放熱能力が低下する。
（5）真空ポンプモーターのバス電圧は380Vです。ケーブルの電圧降下と不均一な負荷分布により、モーターに実際に印加される電圧は365Vのみです。電圧が低いため、動作電流が大きくなります。
対策
モーターの出力と速度は真空ポンプと一致しており、変更できません。ファンはモータースピンドルに取り付けられています。モーターの速度によってファンの速度が決まり、交換できません。ファンブレードの数を増やすと一定の効果が得られますが、ブレードの数を増やした後の動的バランスを見つけるのは簡単ではありません。アライメントが正しくないと、モーターの振動が増加します。
（1）元のファンカバーを40cm長くし、ファンカバーと同じ直径の軸流ファンを内部に取り付けます。軸流ファンモーターの出力は850W、回転数は1489r/min、電圧は380Vです。元のファンはそのままです。軸流ファンには別の電源制御が装備されており、軸流ファンとメインモーターは連動していません。真空ポンプを起動した後、すぐに軸流ファンを起動し、真空ポンプを停止してから30分後に軸流ファンを停止して、メインモーターを十分に冷却する必要があります。
（２）モーターのほこりを定期的に除去し、モーターのヒートシンクを清潔に保ち、放熱能力を高めます。
（３）真空ポンプのバス電圧を400Vに調整する。
効果
（1）軸流ファンの高速回転と大風圧・大風量により、冷却効果が大幅に向上します。同じ周囲温度と負荷電流の下で​​、主モーターの温度は12度低下しました。夏季に主モーターの温度が制限値を超えることはなくなりました。
（２）軸流ファンは手動で制御することができ、主モーターを停止した後も軸流ファンは作動し続け、主モーターを十分に冷却することができる。
（３）過負荷により特定のバスセクションの電圧が過度に低下するのを防ぐために、２つのバスセクションの負荷分散をバランスさせるようにする。
（４）電圧調整後、真空ポンプの動作電流は２１０Ａに減少し、発熱は相対的に減少する。
（５）主電動機の絶縁劣化速度を遅くし、主電動機の寿命を延ばす。