エンジンのメンテナンスはコンベヤの寿命を延ばすために非常に重要です。実際、適切なエンジンを最初に選択することで、メンテナンス プログラムに大きな違いが生じる可能性があります。
モーターのトルク要件を理解し、正しい機械的特性を選択することで、最小限のメンテナンスで保証期間を超えて何年も使用できるモーターを選択できます。
電気モーターの主な機能は、出力と速度に応じてトルクを生成することです。米国電気製造業者協会 (NEMA) は、モーターのさまざまな機能を定義する設計分類基準を開発しました。これらの分類は NEMA 設計曲線として知られており、通常は A、B、C、D の 4 つのタイプがあります。
各曲線は、さまざまな負荷での始動、加速、および動作に必要な標準トルクを定義します。NEMA デザイン B モーターは標準モーターとみなされます。これらは、始動電流がわずかに低い場合、高い始動トルクが必要でない場合、およびモーターが重い負荷をサポートする必要がない場合のさまざまなアプリケーションで使用されます。
NEMA 設計 B はすべてのモーターの約 70% をカバーしますが、他のトルク設計が必要になる場合があります。
NEMA A の設計は設計 B に似ていますが、始動電流とトルクが高くなります。デザイン A モーターは、モーターがほぼ全負荷で動作しているときに高い始動トルクが発生し、始動時の高い始動電流が性能に影響を与えないため、可変周波数ドライブ (VFD) での使用に適しています。
NEMA Design C および D モータは、高始動トルク モータとみなされます。これらは、プロセスの初期段階で非常に重い負荷を開始するために、より多くのトルクが必要な場合に使用されます。
NEMA C 設計と NEMA D 設計の最大の違いは、モーターのエンドスピードのスリップ量です。モーターのスリップ速度は、全負荷時のモーターの速度に直接影響します。4 極の滑り止めモーターは 1800 rpm で動作します。滑りが大きい同じモーターは 1725 rpm で動作し、滑りが小さいモーターは 1780 rpm で動作します。
ほとんどのメーカーは、さまざまな NEMA 設計曲線向けに設計されたさまざまな標準モーターを提供しています。
アプリケーションのニーズにより、始動時のさまざまな速度で利用可能なトルクの量が重要になります。
コンベヤは一定トルクのアプリケーションです。つまり、一度起動すると、必要なトルクは一定のままになります。ただし、コンベアでは一定のトルク動作を保証するために追加の始動トルクが必要です。可変周波数ドライブや油圧クラッチなどの他のデバイスは、始動前にエンジンが提供できる以上のトルクがコンベア ベルトに必要な場合に、破壊トルクを使用できます。
負荷の始動に悪影響を与える可能性のある現象の 1 つは、低電圧です。入力電源電圧が低下すると、発生トルクが大幅に低下します。
モーターのトルクが負荷を起動するのに十分であるかどうかを検討するときは、起動電圧を考慮する必要があります。電圧とトルクの関係は二次関数です。たとえば、起動時に電圧が 85% に低下した場合、モーターは最大電圧で約 72% のトルクを生成します。最悪の条件下での負荷との関係でモーターの始動トルクを評価することが重要です。
一方、動作係数は、エンジンが過熱することなく温度範囲内で耐えられる過負荷の量です。サービス料金が高ければ高いほど良いように思えるかもしれませんが、必ずしもそうとは限りません。
最大出力で動作できないときに特大のエンジンを購入すると、お金とスペースの無駄になる可能性があります。理想的には、効率を最大化するために、エンジンは定格出力の 80% ～ 85% で連続的に動作する必要があります。
たとえば、モーターは通常、75% ～ 100% の全負荷で最大効率を達成します。効率を最大化するには、アプリケーションは銘板に記載されているエンジン出力の 80% ～ 85% を使用する必要があります。