モータの健全性を判断する場合、モータ回路解析（MCA™）はあらゆる産業で推奨される選択肢です。 この無通電モーター試験法により、モーター、変圧器、発電機、その他コイルを使用する機器全体の健全性をわずか数分で測定することができます。 MCAの徹底した検査は、モーターシステムの電気的健全性を判断し、機器の電気的信頼性を高めるのに役立ちます。
MCAとは？
モーター回路解析はインピーダンスベースの測定技術で、モーター巻線システムに非破壊的な低電圧AC正弦波信号を注入し、モーター絶縁システム全体を運動させて、電流または潜在的なモーター故障を示す巻線の不平衡を特定します。 完全に健全な電気モーターでは、3つの相はすべて互いに同一であるため、取得される測定値もすべて同一となる。 相間の測定値の偏差は、発火または電流障害を意味する。
MCAにより、ユーザーは以下のモーター故障を素早く分析し、特定することができる：
- 接地不良 – モータの巻線システムとモータフレーム（接地）間の抵抗を測定し、モータが安全に運転できるかどうかを判断します。 この値は通常、メガオーム（モーム）単位で測定される。
- ローターの故障– ローターの故障は、ステーターの磁界内でローターが回転する際に、3つの巻線すべてのインピーダンス値を測定することで判断します。 典型的なローターの欠陥は、ローターバーの破損や破断、ローター製造時に発生する鋳造ボイドなどである。 これらの欠陥は通常、目には見えないため、適切なテスト戦略を利用しない限り、致命的な故障が発生するまで目に見えない。
- 内部巻線ショート– モータ回路解析では、初期段階のターン間、コイル間、位相間の内部巻線ショートを判定できます。 このような故障を特定できることが、モーター回路解析が従来のモーター試験と異なる点である。 このような故障は、巻線絶縁材料の化学組成のわずかな変化として発生するため、2本の導体が直接短絡して致命的な故障が発生するまで、標準的な抵抗値ではこれらの変化を検出できない。
モータから直接、またはモータ・コントロール・センタ（MCC）で MCA を開始することができます。 MCCからテストを行うことで、モータスタータやドライブ、モータケーブル、モータとテストポイント間の接続など、モータシステム全体を評価することができます。 MCAはモーター回路に低電圧信号を注入するため、可変周波数駆動装置（VFD）を切り離す必要がありません。 MCAの綿密なテストにより、エラーを簡単に発見し、電気的信頼性を高めるための対策を迅速に講じることができます。
MCAはどのように機能し、電気的信頼性を高めるのか？
テスト値 静的
MCAソリューションの主な要素の1つは、モーターの電気的信頼性を維持するのに役立つテストバリュースタティック（TVS）です。 モータのTVSは、揺りかごから墓場までモータとともに生き、電気的信頼性の低下を引き起こす可能性のある問題を発見するのに役立つため、不可欠である。 MCAは、モータの3相すべてを測定することで、モータのTVSを計算する。 これらの測定を行った後、独自のアルゴリズムにかけられ、1つの数値が算出される。
参考値 静的
ベースライン検査が新品または最近修理されたモーターで行われる場合、TVS値は基準値静的（RVS）と呼ばれます。 この値は、故障するまでモーターとともに生き、将来のテストでよく参照される。 MCAを使えば、ベースラインのRVSと新しいTVSを比較することができる。 これらの値が3％以上の偏差を示す場合、故障が発生している可能性が高い。
RVSとTVSを素早く計算し、結果を比較することで、MCAシステムは電気的信頼性の向上に役立ちます。 測定値が許容範囲を超える偏差を示した場合、モーターの電気的信頼性に深刻な影響が出る前に修理を行うことができます。
MCAソフトウェア
MCA装置が電気的信頼性の向上に役立つもう一つの方法は、ソフトウェアの組み込みである。 MCAソフトウェアを使用すると、不要なダウンタイムを防ぎ、コストを節約するために、施設で最も重要なモーターを案内するルートを作成できます。
MCAは、他のどのモーター検査技術よりも早く、ターン間、コイル間、位相間の故障を検出することができます。 これらの故障を検出することで、モータの電気的信頼性を保護し、故障を防止するための保守・修理計画を立てることができます。
また、モーターテスト用ソフトウェアを使用することで、テスト記録を効率的に整理し、結果を長期的に推移させることができる。 履歴記録があれば、機器の健全性が低下し、故障の可能性がある時期をより簡単に判断できるため、モーターが安定した電気性能を発揮できるようになります。
MCA試験アプリケーション
MCA試験には、モーターの電気的健全性をチェックし、すべてが適切に動作していることを確認するために設計された多くのアプリケーションがあります。 主なMCA試験アプリケーションの詳細は以下をご覧ください：
- 受入検査：新品のモーターでも故障する可能性があり、MCAは使用開始前に新品が正常に作動することを確認します。 MCAを使用すれば、新品または最近リビルトされた機器の健全性を評価する受入検査を実施することができます。 このテストにより、一度取り付けたら正しく作動しない欠陥モーターを取り付ける可能性がなくなる。
- 試運転：モータを在庫棚から取り付ける前に、MCAを使用して試運転を行うことができます。 この結果は、将来、モーターシステムの変化を判断するために参照する値を与える。 モーターをマシンに取り付けたら、MCCから直接ベースライン試験を行うことができます。 その後、運動システムの全体的な状態を評価するために、将来の検査と比較するための2つのベースライン検査がある。
- トラブルシューティングモータが、モータドライブを断続的にトリップさせる、電流が多すぎる、または過熱するなどの問題が発生した場合、MCCでモータ回路解析テストを直接実行する必要があります。 故障が特定された場合は、2回目のテストをモーターで直接実施する必要がある。 故障が残っている場合は、故障をモーターに切り分け、モーターを交換するか、リビルド工場に送って修理してもらうか、適切な処置を取ることができる。 モーターで故障が解消された場合、MCC からモー ターケーブルに問題がある可能性が高い。 この時点で、モーターケーブルを分析し、ローカルディスコネクトやマグネットコンタクタでの接続も分析する必要があります。 湿気や高湿度による腐食は、高抵抗の接続ポイントを作り出し、あるいは接続の緩みによってインピーダンスや抵抗の不均衡を作り出し、最終的にモーターの過度の発熱や電流の不均衡につながります。 是正措置を講じなければ、システム内のモーターとモーターケーブルの寿命を大幅に縮め、安全性に影響を及ぼす可能性があります。
- 予防保全と予知保全最も重要な機械に予知保全プログラムを導入することで、ダウンタイムを最小限に抑え、潜在的なモータの故障を計画します。 MCAソフトウェアを使用すれば、最も必要なモーターまで誘導するルートを作成することで、コストを節約し、ダウンタイムを防ぐことができます。 また、特定の測定値をトレンド化することで、懸念事項に発展する前にモーターの不具合を特定することができます。 モータ回路解析ソフトウェアでテスト結果の傾向を把握することにより、技術者は読みやすいレポートを作成することができ、結果が所定の基準に達すれば、技術者はモータが故障する前に交換する計画を立て、ダウンタイムをできるだけ少なくすることができます。 MCAは他のどのモーター検査技術よりも早く故障を見つけることができるため、問題を早期に発見し、予防的なメンテナンスを簡単に実施することができます。
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