三相モーターの欠相時に巻線が焼損するのはなぜですか?スター接続とデルタ接続はどのくらいの電流を流すことができますか?

どのようなモーターでも、モーターの実際の運転電流がモーターの定格を超えない限り、モーターは比較的安全ですが、電流が定格電流を超えると、モーターの巻線が焼損する危険があります。三相モータの故障では欠相が代表的な故障ですが、モータの運転保護装置の登場により、このような問題は回避できるようになりました。

ただし、三相モーターで欠相の問題が発生すると、短期間で巻線が定期的に焼損します。接続方法が異なれば、巻線の焼損に関するルールも異なります。デルタ結線方式のモータ巻線では欠相が問題となります。これが起こると、1 つの相巻線が焼損しますが、他の 2 つの相は比較的無傷です。一方、スター接続巻線の場合、2 相巻線は焼けますが、他の相は基本的に無傷です。

巻線が焼けた場合、基本的な原因は耐電流が定格電流を超えていることですが、この電流がどのくらいの大きさであるかは、多くのネットユーザーが非常に懸念している問題です。誰もがそれを具体的な計算式を通して定量的に理解しようとします。この側面について特別な分析を行った専門家も数多くいますが、さまざまな計算や分析では、常にいくつかの推定できない要因が存在し、それが電流からの大きな逸脱につながり、これも常に議論のテーマとなっています。

モータが始動して正常に動作するとき、三相交流は対称負荷であり、三相電流の大きさは等しく、定格値以下です。一相断線が発生すると、一相または二相線の電流がゼロになり、残りの相線の電流が増加します。電気運転時の負荷を定格負荷とし、巻線抵抗と欠相後のトルクの分布関係から現状を定性的に解析します。

デルタ結線モーターが定格値で正常に動作する場合、巻線の各グループの相電流はモーターの定格電流 (線電流) の 1/1.732 倍になります。1 つの相が切断されると、2 相の巻線は直列に接続され、もう 1 つの相は並列に接続されます。線間電圧のみを負担する巻線電流は定格電流の 2.5 倍以上に達し、非常に短時間で巻線が焼損しますが、他の 2 相巻線電流は小さく、通常は良好な状態です。

スター結線モーターの場合、1 相が切り離されると、他の 2 相巻線が電源と直列に接続されます。

負荷が変化しない場合、断線した相の電流はゼロになり、他の二相巻線の電流は定格電流の2倍以上に増加し、二相巻線が過熱して焼損します。

しかし、欠相の全過程を解析すると、巻線の違い、巻線の品質状態の違い、負荷の実際の状態などのさまざまな要因により、電流は複雑に変化し、単純な式から計算して解析することはできません。いくつかの限界状態と理想モードから大まかな解析を行うことしかできません。