ステータ異常による電磁振動

ステータ異常による電磁振動

ステータの三相巻線は回転磁界を生成するため、ステータとロータの間のエアギャップで同期速度 n0 で回転します。グリッド周波数をf0とすると、同期速度n0=60f0/Pとなります。

ベース上の力を支える部分は、磁場の回転に伴って常にその位置を変化させます。図1c～eからわかるように、回転磁界が1回転すると磁気吸引力と電磁振動が2倍変化します(2極モータの場合)。

ステータの電磁振動特性周波数

電磁振動は回転磁界の空間位置に同期しているため、固定子の電磁振動周波数は回転磁界周波数(f0/P)と電磁力極数(2P)の積2f0となり、電源周波数の2倍となります。

このことから、モーターが正常に動作している場合、ベースにはグリッドの周波数の 2 倍の周波数の回転力波が加わり、振動が発生する可能性があることがわかります。振動の大きさは、回転力の波の大きさとベースの剛性に直接関係します。

ステータの異常電磁振動の主な原因

固定子の三相磁界は非対称です。例えば、電力系統の三相電圧の不平衡、接触不良による単相運転、固定子巻線の三相非対称により固定子磁界の非対称が生じ、異常振動が発生します。

ステータコアやステータコイルが緩むと、ステータの電磁振動や電磁ノイズが増加します。この場合、振動スペクトル図では、2f0の基本成分に加えて、4f0、6f0、8f0の高調波要素の電磁振動も現れることがあります。

モータベースの足ねじの緩みはフレームの剛性低下に相当し、モータが2f0付近の周波数領域で共振し、ステータの振動が増大して異常振動が発生します。

ステータの電磁振動の特性

振動周波数は電源周波数の 2 倍です。

電源を切ると電磁振動はすぐに消えます。

ステータフレームとベアリングの振動を測定できます。

振動振幅はフレームの剛性とモーターの負荷に関係します。