モーターベアリング温度解析ガイド

温度はモーターベアリングの動作状態を表す基本的なパラメータです。使用中のモーターベアリングの温度を監視することは、多くのモーターにとって標準的な機能となっています。

モーターとその軸受の運転にとって重要な監視パラメータであるこのパラメータを分析することは、モーターと軸受の運転状態の評価と故障解析に不可欠な方法です。

モータースポーツの観点から 軸受温度 まず、時間的な観点から見ると、モーターベアリングの温度は時間の経過とともに現れる値である。したがって、温度解析は時間領域の観点からアプローチすることができます。

さらに、モータを全体として、軸受を部品として考えると、どの時点でも必ず温度分布が存在します。したがって、モータの軸受温度解析は、温度分布の観点から開始することもできます。

モーター軸受温度の時間領域解析

モーター軸受温度の時間領域解析とは、要するにモーター軸受の温度が時間とともにどのように変化するかを調べることです。時間が温度に与える影響は、ベアリングの状態、負荷の状態、環境条件の時間的変化をより直接的に反映したものです。

通常使用されているモーターベアリングの場合、モーターが回転していないとき、ベアリングの温度はモーターハウジングとシャフトの温度と同じになります。この時点では、モーターは作動していないので発熱せず、ベアリングも作動していないので発熱しません。したがって、モーターのベアリング温度は周囲温度と一致する。これにより、空気媒体温度や周囲の機器からの伝導熱などの要因を考慮したモーター軸受温度の基準点が得られます。

運転中のモーターの場合、すべての部品（巻線、シール、ベアリングなどを含む）が運転中に熱を発生します。全体的なメカニズムの一部として、それらの間には熱伝導があります。

このとき、モータの負荷が増加したり、部品が故障したりすると、モータの軸受温度が変化する。この軸受温度の変化がモータ軸受温度の時間領域解析の手段となる。

まず、エンジニアは温度監視を通じて、モーターのベアリングの温度が過去の平均値よりも高いことに気づき、異常温度のトラブルシューティングの必要性を示す。

前述したように、部品の故障はこの温度変化の原因のひとつではあるが、それだけではない。したがって、これらの原因を診断することが故障診断と解析の基礎となる。

数年前、モーターのベアリングについて、ベアリングの温度が通常50度なのに、あるモーターのドライブエンドベアリングの温度が60度に達しているという苦情があった。エンジニアはモーターベアリングの温度変化から故障の可能性を示唆した。

しかし、現場でモーターベアリングの駆動端がモーター冷却風の吹き出し口にあり、すでに温度が56度になっていることを発見した。つまり、50度以上の環境で作動しているモーターベアリングは、その温度を50度に維持することは不可能だったのだ。この評価は、温度変化を観察し、周囲温度を考慮して行われた。

さらに、ビッグデータ技術は、モーター軸受温度の時間領域分析により多くの可能性を提供する。例えば、負荷によるモーター軸受温度の変化の傾向が、一般的な傾向と一致しているかどうか、また、負荷によるモーター軸受温度の変化の傾向が、一般的な傾向と一致しているかどうか、また、負荷によるモーター軸受温度の変化の傾向が、一般的な傾向と一致しているかどうかなどである。 モーター温度 変化傾向は、予想される負荷変化傾向に対応している。

モーターベアリングの温度分布解析

前回は、モーターベアリング上の孤立した点の温度が時間と共にどのように変化するかを分析することを中心に説明しました。現実には、どのような機器であっても、全体として動作して発熱すると、熱伝導によって同じ機器上の異なる場所で特定の分布が示されます。

モーターにとって、このような熱分布は、正常な状態では一定のパターンを示すが、異常な状態では、熱分布がこの「正常な分布」から逸脱することがある。

モーターの軸受温度分布の分析を進める前に、モーターのさまざまな部分が運転中に「熱源」として機能するのか、それとも「熱抵抗器」として機能するのかを理解することが不可欠である。

モーター運転中に部品が「熱抵抗器」から「熱源」へと変化するのは、その部品に問題がある可能性を示している。

エンジニアはサーモグラフィを使ってモーターの温度分布を解析することがあります。しかし、サーモグラフィを使わなくても、異なる測定点の温度の関係から、特定の熱分布パターンを反映できることがよくあります。

よくある質問は、モーター内のベアリングの温度がモーター本体の温度よりも高いかどうかというものだ。

もっと正確に言うと、ベアリングはモーターの熱源になっているのでしょうか？

この質問に答えるには、モーター内のモーターベアリングの「正規分布」を理解することが重要である。

当初、ベアリングが回転すると、内部で摩擦が発生し、熱が発生する。従って、確かにベアリングはモーター運転中の熱源の一つとなっています。

しかし、この答えは包括的なものではないかもしれません。ベアリングは熱源ですが、その温度はモータの温度より高いとは限りません。実際、ベアリングはモーター内の二次的な熱源であり、その温度はモーターの影響を大きく受けます。

言い換えれば、ベアリング温度はモータの温度上昇の主な要因であってはならない。この記述は "正常な状態 "での概念を表しています。実際のモータの温度分布とこの記述との間に相違があれば、それは懸念の原因となるはずです。