モーターベアリングの発熱原因と対策

ベアリングの動作において、発熱は避けられない現象です。通常の状態では、ベアリングの発熱と放熱はほぼ均衡し、放出される熱量と放熱される熱量はほぼ等しくなります。これにより、ベアリングシステムは比較的安定した温度状態を維持することができます。

軸受材料自体の品質安定性と使用される潤滑グリースに基づき、モーター製品の軸受温度は95℃を上限として制御されます。これにより、軸受システムの安定性を確保しつつ、モーター巻線の温度上昇に過度な影響を与えないようにしています。

ベアリングシステムにおける発熱の主な原因は、潤滑と適切な放熱条件です。しかし、モーターの実際の製造および運転においては、いくつかの不適切な要因がベアリング潤滑システムの不具合につながる可能性があります。

ベアリングの作動クリアランスが小さすぎる場合、またはベアリングレースがシャフトやハウジングとの嵌合不良により緩んでベアリングが真円でなくなる場合、軸方向の力がベアリングの軸方向嵌合関係に重大なミスアライメントを引き起こす場合、またはベアリングと関連部品との接触不良により潤滑グリースがベアリングキャビティから飛び出す場合、これらの悪影響はすべて、モーター運転中のベアリングの過熱につながる可能性があります。潤滑グリースは過熱により劣化して機能しなくなり、モーターのベアリングシステムが短期間で壊滅的な損傷を受ける可能性があります。したがって、モーターの設計、製造、およびその後の保守・メンテナンス段階のいずれにおいても、部品間の嵌合関係の寸法を適切に管理する必要があります。

軸方向電流は、大型モーター、特に高電圧モーターや可変周波数モーターにとって避けられない品質上の危険要因です。軸方向電流は、モーターのベアリングシステムにとって非常に深刻な問題です。適切な対策を講じなければ、軸方向電流によってベアリングシステムが数十時間、あるいは数時間で崩壊する可能性があります。このような問題は、最初はベアリングの異音や発熱として現れ、続いて熱によって潤滑グリースが劣化し、ごく短時間のうちにベアリングが焼損して固着します。これに対処するため、高電圧モーター、可変周波数モーター、低電圧高出力モーターでは、設計、製造、または使用段階で必要な対策が講じられます。一般的な対策は2つあります。1つは、回路遮断対策（絶縁ベアリング、絶縁エンドシールドなどを使用するなど）によって回路を遮断すること、もう1つは、接地カーボンブラシを使用して電流を迂回させ、ベアリングシステムへの攻撃を回避する電流バイパス対策です。

執筆者：ジアナ