モーターの絶縁等級とは何ですか?さまざまなクラスとは何ですか?そして、それを間違うと損失が大きくなる理由

江蘇省の化学工場では、巻線が完全に炭化した状態で、解体されたモーターが整備工場に横たわっていた。工場長はため息をつきました。「今年で 3 回目です。すべて絶縁不良です。調査の結果、選定時に絶縁クラスをまったく考慮していなかったことに気づきました。回転するなら問題ないと考えていました。」

この混乱はエンジニアの間でよく見られます。モーターの銘板にある「B」、「F」、「H」という文字は実際には何を意味するのでしょうか?選択を間違えるとどうなりますか?一部のモーターは 10 年持続するのに、他のモーターは 2 年で焼き切れるのはなぜですか?

この重要な概念を分解してみましょう。

I. 絶縁クラスとは何ですか?

簡単に言えば、 絶縁クラスはモーターの巻線絶縁材料が耐えられる温度グレードです。問題は電力や効率ではなく、モーターの 「耐熱性 ID カード」です。.

モーターが動作すると、巻線に電流が流れて熱が発生します。この熱が絶縁体の許容範囲を超えると、絶縁体の劣化が促進され、脆くなり、炭化し、最終的には絶縁特性を失い、ショートやモーターの故障につながります。

国家規格によれば、断熱材は Y、A、E、B、F、H、C の 7 つのグレードに分類され、それぞれに対応する最高許容温度が指定されています-1。

絶縁クラス	最高許容温度	一般的な用途
クラスA	105℃	古い機器、需要の低いアプリケーション
クラスE	120℃	一般家庭用電化製品
クラスB	130℃	一般産業用モーター
クラスF	155℃	最新の産業用モーター
クラスH	180℃	高温特殊モーター
クラスC	>180℃	極度の高温、カスタム アプリケーション

現在の業界では、クラス B、F、および H が最も一般的です。

II.間違ったクラスを選択するとどうなりますか?

ガラス機械の顧客は、周囲温度が 100℃ 近くになる徐冷炉のコンベア ラインでクラス B モーター (定格 130℃) を使用していると話していました。十分だと思われました。しかし、6 か月以内に 3 つのモーターが故障しました。

現場での測定により問題が明らかになりました。実際の巻線温度はクラス B の制限を 10℃上回る 140℃ に達しました。絶縁寿命の「10 度ルール」によれば、 定格温度より 10℃上昇するごとに、絶縁寿命は半分になります。 10 年間設計されたモーターの寿命は 6 か月未満です。

それは間違った選択の代償です。即時の失敗ではなく、致命的な寿命の短縮です。

Ⅲ．詳細: 各断熱クラスとホイートストーンの製品

B級（130℃） - 業界の「ベテラン」

従来の産業用モーターではクラス B 絶縁が主流であり、定格 130℃ で、適度な周囲温度と定常負荷に適しています。材料には、有機ワニスで結合されたマイカ、アスベスト、グラスファイバーが含まれます。

Wheatstone 製品: 通常の周囲温度でのポンプ、ファン、コンベアなどの標準的な産業用途向けに、Wheatstone のベーシック シリーズ モーターはクラス B 絶縁を使用しており、コスト効率が高く、完全に適切です。

クラスF (155℃) — 現代の「主力製品」

現在、クラス F はほとんどの産業用モーターの標準となっており、クラス B よりも 155 ～ 25 ℃高い定格となっています。その材料は熱をよりよく処理し、VFD からの高調波加熱に耐えます。

ケーススタディ: フランスの産業用ファン メーカー FMV は、内部温度 150℃ で動作するモーターに従来の断熱材を使用していました。平均寿命：1,240時間。クラス F 絶縁システム (Nomex® 紙を使用) にアップグレードした後、平均寿命は 2 倍以上の 2,680 時間となり、信頼性は 99% を超えました。

Wheatstone 製品: Wheatstone の TBYC シリーズ PM 同期モーターと TYCXP シリーズ サーボモーターはすべて、クラス F 絶縁を標準装備しています。製油所の重油ポンプや150℃までの鋼連続鋳造ラインにおいて、これらのモータは累計30,000時間以上の安定稼働を実現しています。

クラスH（180℃） 高温の「スペシャリスト」

クラス H 絶縁の定格は 180℃、特に高温用途向けです。材質は耐熱性に優れたポリイミドフィルムとシリコーン系樹脂を使用しています。

Wheatstone 製品: Wheatstone の WCS シリーズ水冷サーボ モーターおよび HS シリーズ高温ステッピング モーターは、クラス H 絶縁を使用しています。周囲温度が150℃を超えるガラス焼鈍炉やセラミック焼結ラインにおいて、巻線温度を155℃以下に保ち、従来の2倍の長寿命を実現します。

クラス C (>180℃) — 極限の「天井」

クラス C には固定の上限はなく、一般に 180℃ 以上の温度を指します-7。これらのモーターにはセラミック絶縁体とマイカテープ複合材が使用されています。

Wheatstone 製品: Wheatstone のカスタム深海モーターと高温真空モーターは、SmCo 磁石によるクラス C 絶縁を備えています。製油所の重油ポンプ（周囲温度180℃）や深海熱水探査（高温高圧）では、2年間故障なく連続稼働しました。

IV.防爆 + 高温: 特別な断熱要件

防爆モーターの場合、絶縁要件はさらに厳しくなります。耐圧防爆エンクロージャは熱放散を妨げます。同じ出力の場合、内部温度は標準モーターより 10 ～ 20℃高くなる可能性があります。-9.

ホイートストン防爆高温モーター: TBYC-EX シリーズは、Ex d IIB T4 耐圧防爆構造のクラス F またはクラス H 絶縁を使用しています。周囲温度 160℃の山東省製油所の重油移送システムでは、これらのモーターは 36 か月間連続稼働し、巻線温度は 145℃ 未満、効率は一貫して 92% 以上でした。

V. 選択ガイド: 絶縁クラスの選択方法

用途	周囲温度	推奨クラス	ホイートストン オプション
一般作業場、ポンプ・ファン	40℃未満	B級（130℃）	ベーシックシリーズ
VFD ドライブ、重い起動	<50℃	F級（155℃）	TBYC/TYCXPシリーズ
高温の作業場、炉エリア	50～100℃	クラスF/H	WCS/HSシリーズ
精錬、鉄鋼、ガラス	100～150℃	クラスH	高温カスタムシリーズ
極度の高温、危険な場所	>150℃	クラスH/C	防爆高温シリーズ

VI.最終的な考え

絶縁クラスはモーターの銘板に記載されている単なる数字ではなく、モーターの寿命を決定する重要なパラメータです。正しく選択すれば、モーターは 10 年間持続します。選択を間違えると数か月で失敗します。

Wheatstone には、特殊モーターに関して 20 年近くの経験があります。クラス B からクラス C、標準から防爆、汎用からカスタムまで、すべてのモーターの絶縁システムは厳格な材料選択とプロセス検証を受けています。絶縁クラスの選択について質問がある場合、または特殊用途向けのカスタム ソリューションが必要な場合は、ホイートストン技術チームにお問い合わせください。

江蘇ホイートストーンに連絡してください: ウィートストーンモーター.com 。エンジニアに直接聞いてください。