電気モーターの過負荷保護

熱画像は、通常の動作条件と比較して、産業用三相電気回路の見かけの温度差を識別する簡単な方法です。3つのフェーズすべての熱差を並べて検査することにより、技術者は不均衡や過負荷による個々の脚のパフォーマンスの異常をすばやく見つけることができます。

電気的不均衡は、一般に相負荷の違いによって引き起こされますが、高抵抗接続などの機器の問題が原因である場合もあります。モーターに供給される電圧の比較的小さな不均衡は、はるかに大きな電流の不均衡を引き起こし、追加の熱を生成し、トルクと効率を低下させます。深刻な不均衡は、ヒューズを飛ばしたり、ブレーカーをトリップしたりして、単相化とそれに関連するモーターの加熱や損傷などの問題を引き起こす可能性があります。

実際には、3つのフェーズ間で電圧のバランスを完全にとることは事実上不可能です。機器のオペレーターが許容できる不均衡のレベルを判断できるように、National Electrical
製造業者協会（NEMA）は、さまざまなデバイスの仕様を作成しました。これらのベースラインは、メンテナンスおよびトラブルシューティングの際の比較に役立ちます。

何をチェックしますか？
すべての電気パネルと、ドライブ、切断、制御などの他の高負荷接続ポイントの熱画像をキャプチャします。より高い温度を発見した場合は、その回路をたどり、関連する分岐と負荷を調べます。

カバーを外した状態でパネルやその他の接続を確認してください。理想的には、電気機器が完全にウォームアップされ、通常の負荷の少なくとも40％の定常状態にあるときに、電気機器をチェックする必要があります。このようにして、測定値を適切に評価し、通常の動作条件と比較することができます。

何を探すべきですか？
等しい負荷は等しい温度に等しい必要があります。不均衡な負荷の状況では、抵抗によって生成される熱のために、より負荷の高い相が他の相よりも暖かく見えます。ただし、不均衡な負荷、過負荷、接続不良、および高調波の問題はすべて、同様のパターンを作成する可能性があります。問題を診断するには、電気負荷を測定する必要があります。

通常よりも低温の回路またはレッグは、コンポーネントの故障を示している可能性があります。

すべての主要な電気接続を含む定期的な検査ルートを作成することは、適切な手順です。サーマルイメージャーに付属のソフトウェアを使用して、キャプチャした各画像をコンピューターに保存し、時間の経過とともに測定値を追跡します。そうすれば、後の画像と比較するためのベースライン画像が得られます。この手順は、ホットスポットとクールスポットのどちらが異常であるかを判断するのに役立ちます。修正措置に続いて、新しい画像は修復が成功したかどうかを判断するのに役立ちます。

「赤い警告」とは何ですか？
修理は、安全第一、つまり安全上のリスクをもたらす設備の状態、次に設備の重要性と温度上昇の程度によって優先されるべきです。NETA（国際電気
Testing Association）のガイドラインによると、周囲温度より1°C高く、同様の負荷を持つ同様の機器より1°C高い温度は、調査が必要な欠陥の可能性を示している可能性があります。

NEMA規格（NEMA MG1-12.45）は、1％を超える電圧不平衡でモーターを動作させないように警告しています。実際、NEMAは、より高いアンバランスで動作している場合は、モーターのディレーティングを推奨しています。安全な不均衡の割合は、他の機器によって異なります。

モーターの故障は、電圧の不均衡の一般的な結果です。総コストは、モーターのコスト、モーターの交換に必要な労力、不均一な生産のために廃棄された製品のコスト、ラインの運用、およびラインがダウンしている間に失われた収益を組み合わせたものです。

フォローアップアクション
熱画像が、導体全体が回路の一部全体で他のコンポーネントよりも暖かいことを示している場合、導体のサイズが小さすぎるか、過負荷になっている可能性があります。導体の定格と実際の負荷を確認して、どちらが当てはまるかを判断してください。クランプアクセサリ付きのマルチメータ、クランプメータ、または電力品質アナライザを使用して、各相の電流バランスと負荷を確認します。

電圧側では、保護と開閉装置に電圧降下がないか確認してください。一般に、線間電圧は銘板定格の10％以内である必要があります。中性点接地電圧は、システムにどれだけの負荷がかかっているかを示している場合もあれば、高調波電流を示している場合もあります。公称電圧の3％を超える中性点接地電圧は、さらなる調査をトリガーする必要があります。また、負荷は変化することを考慮してください。大きな単相負荷がオンラインになると、位相が突然大幅に低下する可能性があります。

ヒューズとスイッチでの電圧降下は、モーターでの不均衡や根本的な問題箇所での過剰な熱として現れることもあります。原因が見つかったと推測する前に、サーマルイメージャーとマルチメーターまたはクランプメーターの電流測定値の両方を再確認してください。フィーダ回路も分岐回路も、最大許容限界まで負荷をかけないでください。

回路負荷方程式は、高調波も考慮に入れる必要があります。過負荷に対する最も一般的な解決策は、回路間で負荷を再分散するか、プロセス中に負荷が発生したときを管理することです。

関連するソフトウェアを使用して、サーマルイメージャーで発見された疑わしい各問題を、機器のサーマル画像とデジタル画像を含むレポートに記録できます。これは、問題を伝え、修理を提案するための最良の方法です。