モーター過負荷故障の特徴と原因分析

モーター過負荷とは、モーターの実際の動作電力が定格電力を超える状態を指します。モーターが過負荷になると、次のような症状が現れます。モーターが激しく発熱し、回転速度が低下し、場合によっては停止します。モーターから一定の振動を伴うこもったような音がします。負荷が急激に変化すると、モーターの回転速度が急激に上昇したり下降したりすることがあります。

モーターの過負荷の原因としては、相欠相運転、定格電圧の許容値を超える運転電圧、モーターの機械的故障による速度の著しい低下や停止などが挙げられます。

モーターの過負荷運転は、モーターの寿命に深刻な影響を与えます。過負荷の直接的な兆候としては、モーター電流が増加し、モーター巻線が激しく発熱し、過剰な熱負荷によって巻線の絶縁が劣化・破損することが挙げられます。

モーターが過負荷状態になると、巻線の実際の状態から判断できます。具体的な症状としては、巻線の絶縁部分全体が黒く脆くなっていることが挙げられます。ひどい場合は、絶縁部分全体が炭化して粉状になり、巻線電磁線の絶縁層が深刻な損傷を受けます。経年劣化に伴い、エナメル線の塗膜は黒ずみ、ひどい場合は完全に剥がれ落ちます。一方、マイカ線や絹被覆絶縁電磁線では、絶縁層が導体から分離します。

過負荷状態のモータ巻線の特徴は、相欠相、巻線間短絡、地絡、相間短絡とは異なり、巻線全体の経年劣化によるものであり、局所的な品質問題ではありません。モータの過負荷により、軸受系にも発熱問題が発生します。過負荷故障を起こしたモータは、周囲に強い焦げ臭を放ち、重症の場合は濃い黒煙を伴うこともあります。