計算パラメータ
ISO 13381-1および機器メーカーのガイドラインに基づく
温度制限
最大動作温度:
—
—
アラーム温度(80%):
—
—
温度上昇限界:
—
—
高度によるディレーティング:
—
—
温度帯分類:
ゾーンA(通常): 限界の60%未満 - 良好な状態
ゾーンB(許容範囲): 60-80%の制限 – 定期的に監視
ゾーンC(警戒): 80-100%の制限 – 原因を調査
ゾーンD(警報): 制限の100%超 – 直ちに対応が必要
計算機の仕組み
参照標準
国際規格:
- ISO 13381-1 – 機械の状態監視および診断 – 予後
- IEC 60034-1 – 回転電気機械 – 定格および性能
- IEEE 112 – 多相誘導電動機の標準試験手順
- ISO 281 – 転がり軸受 – 動定格荷重および定格寿命
- API 670 – 機械保護システム(温度監視)
温度上昇計算
周囲温度からの温度上昇は、以下に基づいて計算されます。
- 部品の発熱
- 冷却効果
- デューティサイクルと負荷係数
- 環境条件
標準温度制限
一般的なコンポーネントの標準的な最高温度:
- ボールベアリング: 100~120℃(212~248°F)
- ローラーベアリング: 110~130℃(230~266°F)
- モータークラスF: 155°C(311°F)のホットスポット
- 油圧オイル: 60~80℃(140~176°F)
- ギアボックスオイル: 80~90℃(176~194°F)
高度ディレーティング
高地では温度制限を下げる必要があります。
- 0-1000m: ディレーティングなし
- 1000~2000メートル: 1000mごとに-5℃
- 2000~4000メートル: 1000mごとに-10℃
- > 4000m: 特別な配慮が必要
モーター絶縁クラス
クラス | 最高温度 | 典型的な上昇 | ホットスポット |
---|---|---|---|
A | 105℃ | 60℃ | +5℃ |
B | 130℃ | 80℃ | +10℃ |
F | 155℃ | 105℃ | +10℃ |
H | 180℃ | 125℃ | +15℃ |
温度の影響
- ベアリング寿命: 定格温度より15℃高いごとに半分
- モーター寿命: 定格温度より10℃高いごとに半分
- オイル寿命: 8~10℃上昇ごとに半分
- シール寿命: 制限値を大幅に上回る
ベストプラクティス
- 複数のポイントで温度を測定
- ピーク気温と平均気温を考慮する
- 季節変動を考慮する
- 絶対値ではなく傾向を監視する
- 適切な換気と冷却を確保する
- 冷却フィンとフィルターを定期的に清掃する
使用例と値の選択ガイド
例1:産業用モーター
シナリオ: 高温の工場環境における75kWモーター
- 成分: モーター巻線
- 絶縁クラス: 華氏(155℃)
- 周囲光: 40℃
- 高度: 500メートル
- 義務: 連続
- 冷却: 強制空気(TEFC)
- 結果: 最高: 145°C、アラーム: 116°C
- 通常操作: 90~110℃(予想)
例2:ギアボックスベアリング
シナリオ: 高速ギアボックスローラーベアリング
- 成分: ローラーベアリング
- 絶縁: 適用できない
- 周囲光: 25℃
- 高度: 0 m(海面)
- 義務: 間欠
- 冷却: オイル冷却
- 結果: 最高: 120°C、アラーム: 96°C
- 良い実践例: 85℃以下に保つ
例3:油圧システム
シナリオ: 移動式油圧ユニット
- 成分: 油圧オイル
- 絶縁: 適用できない
- 周囲光: 35℃(夏)
- 高度: 1500メートル
- 義務: 間欠
- 冷却: 空油クーラー
- 結果: 最高: 75°C、アラーム: 60°C
- 致命的: 油は80℃を超えると急速に劣化する
価値観の選択方法
コンポーネントタイプの選択
- ベアリング:
- ボール: 標準性能、中温
- ローラー: 耐久性が高く、高温でもOK
- スリーブ:油膜は温度に敏感
- モーター:
- 巻線:内部ホットスポット温度
- 表面:ハウジング/フレームの温度
- ベアリング:別途確認
- 体液:
- 油圧: 60~80°C(通常最大)
- ギアオイル:通常80~90℃
- 冷却剤: システム依存
断熱クラスガイド
- クラスA(105°C): 古いモーター、寿命が限られている
- クラスB(130℃): 標準的な産業
- クラスF(155°C): 今日最も一般的な
- クラスH(180°C): 過酷な使用条件、特殊な用途
- 注: モーターはクラスBの上昇を伴うクラスFの絶縁材を使用することが多い。
周囲温度
- 屋内産業用: 25~40℃(通常)
- 屋外温帯: -20~+40°Cの範囲
- 熱帯/砂漠: 最大50℃
- 北極: -40℃まで
- 最悪のケースを使用: 最も暑いと予想される周囲温度
冷却タイプインパクト
- 自然対流:
- 限られた冷却能力
- 詰まりに敏感
- 10-20%による減定格
- 強制空気:
- モーターの規格
- ファンの動作を確認する
- フィルターを定期的に掃除する
- 水冷/油冷:
- 最も効果的
- 冷却水温度を監視する
- 流量を確認する
温度測定ポイント
- モーター: 巻線RTD、ベアリングハウジング、表面
- ベアリング: アウターレース、ハウジング、オイルドレン
- ギアボックス: オイルパン、ベアリングエリア、ハウジング
- パンプス: ベアリングハウジング、シール部、ケーシング
- ベストプラクティス: すべてのポイントのトレンド、最もホットなポイントにアラーム
📘 完全ガイド:温度制限計算機
🎯 この計算機の機能
機器コンポーネント(ベアリング、モーター、油圧システム)の許容温度制限を決定します。
IEC 60034-1 および IEEE 112 に従って動作条件、冷却、高度の影響を考慮します。
💼 主な用途
- ベアリング監視: ベアリングハウジングの温度計は95℃を示しています。限界温度は110℃です。評価:86% - 警告ゾーン。潤滑油を確認してください。
- モーター保護: 160kWモーター、クラスF絶縁。巻線温度(RTD):142℃。限界温度:155℃。通常温度、13℃のマージン。
- 高地: 高度2500mの機器。空気密度は24%低下。気温は10~12℃上昇。解決策:制限値を下げるか、強制冷却を行う。
- 油圧システム: 油温:78℃。限界:70℃。8℃オーバーヒート。クーラー容量を確認してください。
絶縁クラス(IEC 60034-1):
- クラスB: 130℃(旧基準)
- クラスF: 155℃(現代の基準)
- クラスH: 180°C(ヘビーデューティー)
経験則: 動作温度が 10°C 低下するごとに、絶縁寿命は 2 倍になります。
⚠️ 重要な要素
- 高度が1000mを超える場合は、1000mごとに-3~5°Cまたは-3%の電力低下が必要です。
- 潤滑不良によりベアリング温度が2倍になる可能性がある
- 冷却通路が詰まると30~50℃の上昇を引き起こす
- 10%による過負荷は温度を15~20℃上昇させる
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