スターコネクションが昇降冶金モーターに採用される理由

三相非同期モーターには、スター結線とデルタ結線という 2 つの巻線接続モードがあります。多くのモーターシリーズでは、小電力ユニットはスター結線を採用し、高電力ユニットは適切な電力境界点に従ってデルタ結線を採用します。それにもかかわらず、ほとんどの昇降冶金モーター電力定格に関係なくスター接続で構成されています。このことから、なぜスター接続が主に使用されるのかという疑問が生じます。

広く使用されている二重電圧モーターを調べることで、2 つの接続モードの違いと相関関係を理解できるかもしれません。同じモーターの定格電力では、スター結線の定格電圧はデルタ結線の定格電圧の √3 倍になります。スター結線の対応する線電流はデルタ結線よりも低くなります。一般的なアプリケーションでは、高電圧および低電流で始動する場合はスター結線でモーターを始動し、減電圧ではデルタ結線でモーターを運転します。モーター自体の場合、相電圧と相電流は、同じ出力の場合、両方の接続モードで同一のままです。三相巻線と三相電源が完全に対称な条件下では、2 つのモードは線電流の大きさが異なるだけで、動作性能に違いはありません。

ただし、三相巻線や電源の完全な対称性が達成されることはほとんどありません。これは、モーター内部に電気的欠陥や製造上の欠陥が存在する場合に特に当てはまります。三相巻線または電源に非対称があると、デルタ結線された三相巻線内に循環電流が発生します。

巻線信頼性の観点から：汎用モータと比較して、昇降冶金モーター頻繁に正逆回転するため、巻線温度が上昇します。巻線内で循環電流が発生すると、モータの温度上昇に悪影響を及ぼします。このため、循環電流による温度上昇の問題を排除し、巻線の早期の絶縁劣化を防ぎ、耐用年数の短縮を避けるためにスター結線が選択されます。

動作条件特性の観点から:昇降冶金モーター頻繁な始動および正逆逆転条件で動作すると、巻線に重大な感電が発生します。鋼材圧延環境に導入される JZR シリーズ モータの特定のフレーム サイズは、過酷な動作環境と保守義務を反映して 1 週間未満で焼き切れる可能性があるため、かつては「1 週間モータ」と呼ばれていました。さらに、昇降装置には厳しい安全要件が課されます。動作特性に欠陥があると、重大な安全事故を引き起こす可能性があります。

前述の理由により、デルタ結線は一般に、昇降用および冶金用モーター (一般的にクレーン モーターとして知られている) では避けられます。スター接続により、潜在的な循環電流源が最小限に抑えられるため、出力シャフトの原因不明の過剰な過熱やトルク発振などの信頼性と安全性の危険が排除されます。