コアレスモータシステムにおけるベアリング温度とシャフト電流の課題管理

ベアリングの発熱は、その動作に固有の特性です。通常、ベアリングは発生する熱と放散する熱が等しい熱平衡状態に達し、ベアリングシステム内の温度を一定に保ちます。

モーターベアリングの許容最高温度は、材質とグリースの使用状況を考慮し、95℃に制限されています。この制限により、コアレスモーターの巻線の温度上昇を著しく抑えながら、ベアリングシステムの安定性を確保できます。

ベアリングの発熱の主な原因は、潤滑不足と放熱不足です。実際には、ベアリングの潤滑システムは、様々な操作上または製造上のミスによって不具合を起こす可能性があります。

ベアリングクリアランスの不足、ベアリングとシャフトまたはハウジングとの嵌合の緩みといった問題は、不規則な動作につながる可能性があります。また、軸力による深刻なミスアライメント、関連部品との不適切な嵌合による潤滑の阻害など、いずれもモーターの運転中にベアリングが過熱する原因となります。グリースは高温で分解して機能しなくなり、モーターのベアリングシステムの急速な壊滅的な故障につながる可能性があります。したがって、モーターの設計、製造、保守の各段階において、部品の嵌合とクリアランスを正確に管理することが非常に重要です。

軸電流は大型モーター、特に高電圧および可変周波数モーターにとって避けられないリスクです。コアレスモーターのベアリングシステムに重大な脅威をもたらします。適切な軽減策を講じないと、軸電流によってベアリングシステムが数秒以内に損傷を受け、数時間以内に崩壊につながる可能性があります。この問題の初期兆候としては、ベアリングの騒音と熱の増加が挙げられ、その後グリース劣化が起こり、その後まもなくベアリングが摩耗してシャフトが固着することがあります。これに対処するため、高電圧、可変周波数、および低電圧高出力モーターでは、設計、製造、または運用段階で予防措置が講じられています。一般的な対策としては、回路遮断（絶縁ベアリング、絶縁エンドキャップなどを使用）や電流迂回（接地されたカーボンブラシを使用してベアリングシステムから電流を逃がす）などがあります。