モーターの故障原因とメンテナンス方法とは？

モーターとは？定義と原理についてご紹介します！

モーターとは、電気的エネルギーと機械的仕事を変換させるための装置です。
電気エネルギーを使用して機械的仕事を行う装置はモーターと呼びますが、その逆の働きをする装置は発電機と呼びます。
発電機と混同しないように気をつけてくださいね。

モーターは以下の５つに分類可能です。
・電源
・回転
・界磁
・駆動
・形態

電源には交流と直流の2種類があります。
そして、回転には同期と非同期のものがあります。
界磁は、リラクタンス、永久磁石、誘導モーター、始動巻線同期モーター、巻線の5つがあります。
駆動方法は、正弦波SynRM、オープンループVR型STM、非正弦波SRM、正弦波PMSM、非正弦波BLDCM、オープンループSTMの3種類です。
形態としては、表面磁SRMSM、埋め込み磁石IPMSM、PM型STM、ハイブリット型STMの4種類があります。

また電磁力以外に静電モーターや超音波モーターがあります。
前者はコンデンサの電極の間に働く力を使用します。
後者は圧電素子を利用します。
特に超音波モーターはカメラレンズなどにも採用されています。

モーター故障の前兆とは？5つご紹介！

トラブル１：振動不良
ベアリングの劣化摩耗によってガタツキが発生したり、傷が入って以上が発生したりすることが原因として考えられます。
また、ベアリングのはめあい部分が摩耗したことも原因でしょう。

トラブル２：異音や騒音
ブラシ材質の選定を間違えたり、ボール表面に傷がついたりすることが原因として考えられます。
また、ベアリングの焼きつき、潤滑不良、回転子や固定子間への異物混入、芯出し不良も主な原因です。

トラブル３：ブラシの摩耗が早い
こちらは、周囲の温度が高かったり、モーターの外扇に埃が溜まっていたりすることで冷却不良が起き、摩耗が早くなります。
また、ブラシの接触不良、コイルの断線、過負荷が過電流を引き起こし、変な音が起きるということもあります。

トラブル４：回転が遅い
こちらは、接触不良や装置不具合による異常、出力電圧不良やコントラオーラー不良による電圧不良や周波数不良が原因でしょう。
負荷によって起こることもあります。

トラブル５：モーターが回らない
モーターの故障はさまざまな原因が考えられます。
コントローラー不良やヒューズ溶断、始動・保護回線不良による電圧がかからないこと1つ目の原因です。

電流が流れない、負荷が大きいというのは、コイルの断線やブラシの入れ忘れ、負荷のロック、ブレーキ閉鎖が原因でしょう。
過電流も上記と同様の原因がよくあります。

ブレーカーが落ちてモーターが回転しないこともあるでしょう。
これはレヤーショートや絶縁不良が考えられます。

メンテナンス方法について紹介

モーターの故障は時間、お金、信用などといったさまざまな不利益を発生させますよね。
そのため、先ほど紹介したような故障が発生しないのように日々のメンテナンスを怠らないようにすることは重要です。

紹介した故障の内容は以下の3つに分けられます。

■初期故障
使い始めたばかりの段階で発生する故障です。
主な原因としてはメーカーの設計ミスによるものなので、使用者が意識して防げる故障ではないでしょう。

■偶発事故
こちらは突如として発生する故障ですね。
定期的にメンテナンスを行なっていたり、稼働前に点検をしたりしていても未然に防げないのがこの故障です。
先ほども初期故障と同様に、故障が発生してもある程度諦めるしかありませんね。

■劣化故障
こちらは摩耗や疲労、劣化などが原因で発生する故障です。
こちらの故障だけはメンテナンスや点検によって未然に対処可能です。
そのため、劣化による故障だけは発生しないように意識したいですよね。

上記の故障内容を踏まえてモーター保全について確認します。
保全内容も3つに分けられます。

■定期保全
こちらは決められた時間計画に則り、システムや装置を掃除したり、点検したりします。
必要に応じて部品や機器を交換することもあります。
とても重要な作業ではありますが、この段階で以上を発見するのは非常に難しいでしょう。

また、定期とは具体的にどれくらいの頻度か気になる方もいらっしゃるでしょう。
おおよその目安としては、3ヶ月に1度や半年に1度です。

■事後保全
こちらは故障が発生した後に行うものです。
設備やシステムをもとの正常な状態へ戻すことを目的としています。
正常な状態へ戻すだけではなく、再発防止を目指して故障原因を突き止めることも行います。

■予知保全
こちらは故障の発生をあらかじめ防ぐことを目的としています。
現場では最も重要とされているのではないでしょうか。
特に故障や劣化によってトラブルが発生することで損失が大きい場合は、この予知保全を採用することをおすすめします。

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今回は、モーターの故障原因とメンテナンス方法について紹介しました。

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