モーター、ファンの過熱保護と耐熱クラス

1.過熱保護をもつモーター、ファン

1-1.サーマルプロテクタを内蔵した製品

サーマルプロテクタを内蔵した製品の銘板には「THERMALLY PROTECTED」または「TP」と表示されています。サーマルプロテクタの構造を図1に示します。
取付角寸法70mm角以上のACモーター、ACファンには、自動復帰型サーマルプロテクタが内蔵されています。(シリーズによっては適用されない場合があります。)

サーマルプロテクタの構造
図1 サーマルプロテクタの構造

サーマルプロテクタはバイメタル方式です。

  • ◇ サーマルプロテクタ動作温度
open ・・・
ACモーター:130±5℃
ACファン:120±5℃
(機種により動作温度が異なるものもあります。)
close ・・・
ACモーター:85±20℃
ACファン:76±20℃
(機種により動作温度が異なるものもあります。)

1-2.インピーダンスプロテクトされている製品

取付角寸法60mm以下のACモーター、ACファンに適用されます。(シリーズによっては適用されない場合があります。)
インピーダンスプロテクトされている製品の銘板には「IMPEDANCE PROTECTED」または「ZP」と表示されています。
モーターの巻線のインピーダンスを大きくし、モーターが拘束されても、電流(入力)の増加が小さく抑えられ、温度上昇がある一定値以上にならないように設計されています。

1-3.DCファン

DCファンはローターが拘束されたとき巻線への通電を断続するまたは電流を制限する焼損防止回路を備えています。

2.過熱保護を持たないモーター

2-1.ACモーター

一部のACモーターは、過熱保護機能がありません。インバータとの組み合わせの場合は、インバータの電子サーマル機能、また電磁開閉器との組み合わせの場合は、電磁開閉器内蔵のサーマルリレーで過熱保護をおこなうよう設計されています。

2-2.ブラシレスモーター、サーボモーター

ブラシレスモーターおよびサーボモーターではモーター、ドライバの組み合わせにおいて過負荷保護を備えており、異常時はドライバからモーターへの入力電源を遮断し温度上昇を抑えます。

2-3.ステッピングモーター

5相ステッピングモーターは定格電流にて5相励磁停止時、2相ステッピングモーターは定格電圧にて2相励磁停止時に、温度上昇がある一定値以上にならないように設計されています。

3.耐熱クラス

電気絶縁システムの耐熱クラスは、そのシステムに推奨される最高連続使用温度を表し、IEC 60085 (JIS C 4003:電気絶縁-熱的耐久性評価及び呼び方)で規定されています。 IEC 60085に基づき、モーター、ファンなどの回転電気機械の耐熱クラスは、IEC 60034-18-21 (Rotating electrical machines - Part 18-21: Functional evaluation of insulation systems - Test procedures for wire-wound windings - Thermal evaluation and classification) によって次のように規定されています。
巻線がこの温度を超えないように使用する必要があります。

耐熱クラスの等級 耐熱クラス(℃)
105(A) 105
120(E) 120
130(B) 130
155(F) 155
180(H) 180
200(N) 200