誘導電動機の構造識別及び分解組立実務

電気機械メンテナンスの実習 - 舶用電気機器のメンテナンス

I. 非同期モーターの構造同定

三相非同期モーターは、船上で多用される電気機器である。電磁誘導の原理を利用して電気エネルギーを機械エネルギーに変換する装置です。

三相非同期モーターは、ステーターとローターという2つの主要部品で構成されている。ステータには、シェル、ステータコア、ステータ巻線、エンドカバーなどが含まれる。ローターには、ローターコア、ローター巻線、シャフトなどが含まれる。ローター巻線は、リスケージ型と巻線型の2種類に分けられる。図 16-5 に示す密閉型三相リスかご型非同期モーターの構造。

図 16-5 密閉型三相リスケージ非同期モータの構造

(i) ステーター部

1.シェル三相非同期モーターの固定子巻線の保護と固定に使用され、その外観は放熱面積を増やすためにヒートシンクが鋳造されています。

2.ステーターコア薄い珪素鋼板を張り合わせたものである。珪素鋼板同士は絶縁ワニスで被覆され、珪素鋼板は薄いので、図16-6に示すように、交番磁束の通過によるコアの渦電流損を小さくすることができる。

図16-6 ステーターコアと珪素鋼板の模式図

3.固定子巻線：各巻線は位相であり、各巻線は120°の電気角で空間的に異なる。

4.エンドキャップエンドキャップは、ローターをステーターの内室中央に保持し、ローターがステーター内で均等に回転できるようにする。

(ii) ローターセクション

1.ローターコア：ローターコアは、モーターの磁気回路の一部としてローター巻線を収容するために使用される。

2.ローター巻線：巻線式とリスケージ式の2種類がある。

巻線：一般にY字形に接続されるが、モータの動作特性は通常、図16-7に示すようにロータ回路に抵抗を張ることで改善される。
図16-7 巻線
リスケージ巻線：始動性を向上させるため、リスケージ型ロータは一般に、図16-8に示すような傾斜スロット構造を採用している。
図16-8 リス・ケージ巻線

非同期モーターの分解

(i) モーターの分解手順

モーター巻線の点検・処理、ベアリングの点検・交換・注油、モーターの絶縁処理、モーター内部の清掃などが必要な場合は、モーターを分解（分解）する必要があります。その手順は

(1) モータを切り離し、電源コードを取り外し、印をつけてコードをテープで巻きます。
(2) フットネジを外す（カップリングがベルト駆動またはネジ連結の場合は、ベルトまたは連結ネジを外す）。
(3) モーターを広々とした清潔で明るい場所に移し、関連機器の手入れをする。
(4) プーリーを引っ張ってカップリングまたはプーリーを引き下げ、エアカバーとファンを取り外す。
(5) エンドキャップとハウジングの間に印をつけ、フロントベアリングカバー（ある場合）とフロントエンドキャップ（カップリングエンド）を取り外す。分解する際、トップワイヤー穴がある場合は、ネジでエンドカバーを左右対称にトップアウトさせ、トップワイヤー穴がない場合は、真鍮棒や木材でエンドカバーを優しく左右対称に叩き落とす。エンドキャップの損傷を避けるため、硬い金属で叩かないこと。
(6) リアエンドカバーのネジを外し、ローターを取り出す（ステーター巻線に傷をつけないように、両手で持ち上げて取り出す）。
(7) ベアリングを交換するには、リアエンドキャップを外し、プーラーでフロントとリアのベアリングを引き下げる。

図 16-9 ベアリングの分解

ベアリングの分解に関する注意事項：

(1) 専用の引き馬装置が必要である。
(2) ネジをシャフトの中心穴に合わせる。
(3) 引張力は，軸受の内輪に加える。
(4) 引き馬の先端がローター軸端のセンターボアを傷つけないこと。

(ii) モーター組み立て手順

つまり、後で分解するものを先に組み立てるのである。

1.ベアリングの取り付け

チェックが終わり、使用可能と判断されたベアリングは、シャフトに取り付ける。ジャーナルは、取り付け前にチェックする必要があります。ジャーナルは、滑らかできれいでなければならず、錆、亀裂、バリ、孔などの傷跡がなければなりません。一般的に使用される取り付け方法には、パンチイン法とホットセット法があります。

(1) パンチイン方式：ローターを直立させ、その下にコルク板を置き、ジャーナルにオイルを塗り、ベアリングを取り付け、適当な金属管をベアリングの内輪に当て、ベアリングが所定の位置に来るまでハンマーで軽く叩く。適当な金属管がない場合は、図16-10に示すように、銅の棒を軸受の内輪に当て、内輪の円周に沿って均等にたたいて軸受の位置を決める。

図 16-10 ベアリングの取り付け

(2) ヒートセット法：ベアリングの取り付けは、高温のオイルに入れて約100℃に加熱し、ジャーナルに載せてすぐに適当なパイプで軽く叩く。

グリース充填仕様：ベアリングの取り付け後、ベアリングにグリースを塗布する：
● 高速（1500r/min以上）ベアリングスペースの約1/2を追加する。
● 低速から中速（1500 r/min以下）ベアリングスペースの約2/3を追加する。
放熱に影響を与えないよう、満タンにしないでください。

2.電気モーターの設置

電動モーターの取り付け工程は、解体工程の逆、つまり、先に解体されたものが後に取り付けられる。

(1) 設置手順：
ローターにベアリングを取り付ける ②ローターにリアカバーを取り付ける ③ローターを取り付け、リアカバーのネジを最初に締める ④フロントカバーを取り付ける ⑤ローターを巻く ⑥ネジを締める ⑦ウインドブレードとウインドカバーを取り付ける ⑧カップリングを取り付ける。

(2) 組立後の検査：
カップリングはねじれず、正しくアライメントされていなければならない。
モーターと船体の間は確実に電気的に接続し、絶縁材をガスケットとして使用しないこと。
固定ネジの締め付けと回転は柔軟に行うこと。
ステアリングテスト、無負荷テスト、負荷テストを行う。

(3) 組立上の注意

分解時の表示に従って正しく組み立ててください。内部に異物を入れないでください。正しい工具とネジを使用してください。ネジは左右対称に締め、ストッパーを保護し、同心度を保つ。巻線を傷つけないでください。ベアリングはハンマーなどの硬い金属で叩かず、エンドキャップは柔らかい金属で叩いてください。前後のエンドキャップの向きを間違えないでください。左右対称の方向に順次締め付ける。(vii)ディスクの回転の柔軟性をチェックし、部品が欠けている原因を突き止める。