(57)【要約】【課題】メンテナンスに関わるコストを抑えて安価な構成で良好に稼働することができる電動機およびその温度調整方法を提供する。【解決手段】電動機１は、電動機カバー１０と、箱形カバー１２と、熱風乾燥機１９と、制御装置２０とを備える。箱形カバー１２は、複数の開口窓１３と、これら開口窓１３を開閉するためのルーバー型ダンパー１４とを備える。電動機１は、稼働時においてはコイル回転子１６の回転によってルーバー型ダンパー１４が開き、電動機カバー１０内部の空気が開口窓１３より外部に排出される。また、停止時においては重力によりルーバー型ダンパー１４が閉まり、熱風乾燥機１９から供給された熱風により電動機カバー１０の内部が保温され、電動機１の内部温度が設定温度の範囲内で保持される。これにより、電動機１の電気的絶縁抵抗値が規定値よりも維持される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機を覆う電動機カバーと、
前記電動機カバーに設けられて当該電動機カバー内部の空気の排出量を調整する調整手段とを備えた
ことを特徴とする電動機。
【請求項２】
前記電動機の停止時に前記調整手段を制御して前記電動機の内部温度を調整する制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の電動機。
【請求項３】
前記調整手段は、前記電動機カバーに設けられたルーバー型ダンパーであることを特徴とする請求項１または２記載の電動機。
【請求項４】
前記電動機カバー内部に熱風を供給する熱風乾燥機をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の電動機。
【請求項５】
前記制御手段は、前記電動機の停止時に前記調整手段とともに前記熱風乾燥機を制御して前記電動機の内部温度を調整することを特徴とする請求項４記載の電動機。
【請求項６】
電動機を覆う電動機カバーに設けられた当該電動機カバー内部の空気の排出量を調整する調整手段を制御して、前記電動機の停止時に前記空気の排出を抑制し、前記電動機の内部温度を所定範囲内で設定した設定温度以上となるように調整することを特徴とする電動機の温度調整方法。
【請求項７】
前記調整手段は前記電動機カバーに設けられたルーバー型ダンパーであり、
前記ルーバー型ダンパーを前記電動機の回転時には開くとともに当該電動機の停止時に閉じることで、前記電動機の内部温度を調整することを特徴とする請求項６記載の電動機の温度調整方法。
【請求項８】
前記電動機の停止時に前記調整手段とともに前記電動機に備えられた前記電動機カバー内部に熱風を供給する熱風乾燥機を制御して、前記電動機の内部温度を所定範囲内で設定した設定温度以上となるように調整することを特徴とする請求項６または７記載の電動機の温度調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開放型や閉鎖型などの電動機およびその温度調整方法に関し、特に電動機の電気的絶縁抵抗を常時基準値よりも高い状態で維持することができる電動機およびその温度調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、あらゆる産業における大量生産が顕著になり、このような大量生産を支える生産設備の拡充に対応して、生産設備を駆動する電動機も徐々に大型化する傾向にある。このような電動機のうち、特に開放型といわれる電動機は、生産設備のメンテナンス等による停止期間において、外気の湿度の影響によって時間の経過とともにコイルの電気的絶縁抵抗が徐々に低下していくという問題がある。
【０００３】
この電気的絶縁抵抗の低下は、特に電動機が大型であるほど顕著となり、電動機の起動に対する悪影響が出やすい傾向にある。このため、電動機の電気的絶縁抵抗の低下を防止する方法として、通常は次のような対策が採られている。すなわち、例えば電動機の内部にスペースヒーターを設けてこれにより電気的に加熱する方法や、外部の熱風乾燥機から熱風を電動機に当てて乾燥する方法などが用いられている。
【０００４】
この他にも、ランプなどの熱気を利用して電動機のコイルを外部から乾燥する熱気乾燥法や電気乾燥法などが知られている。そして、電気乾燥法には、電動機を短絡させて乾燥を行う短絡乾燥方式や無負荷運転により乾燥を行う無負荷運転乾燥方式がある。なお、短絡乾燥方式は、電動機に低電圧を加えて定格電流の０．５乃至１．０倍の電流が流れるように調整し、ジュール熱によってコイルを内側から乾燥させる方式である。
【０００５】
また、無負荷運転乾燥方式は、比較的吸湿度の少ない雰囲気下において電動機を無負荷運転し、鉄損による発熱と回転による通風を利用して乾燥を行う方式である。ここで、電動機は、通常、低電圧から運転を開始し、コイルの電気的絶縁抵抗の増加にしたがって定格電圧値まで電圧を上昇させることで、通常運転が行われる。この場合の電動機の電気的絶縁抵抗は、一般的に、１．０ＭΩ（メガオーム）以上の抵抗値があればよいとされている。
【０００６】
例えば、従来の熱風乾燥方法では、工場などにおける生産設備のメンテナンスが終了した後に、製品の生産を再開するに当たって電動機を起動する直前に、電動機に熱風を当てて乾燥を行うことがなされていた。すなわち、まず、電動機の電気的絶縁抵抗値を測定する。次に、例えば測定した電気的絶縁抵抗値が、工場内規定の電気的絶縁抵抗値である１．５ＭΩを下回るようであれば、電動機の内部を熱風により乾燥する。このように、電動機の電気的絶縁抵抗値を規定値である１．５ＭΩよりも上昇させる作業が必要となる。
【０００７】
例えば、測定した電動機の電気的絶縁抵抗値が、仮に１．５ＭΩを下回っていると、熱風乾燥により電動機の電気的絶縁抵抗値を上昇させる作業に掛かる所要時間は、通常は２乃至６時間程度必要となる。電動機が大型になればなる程、この所要時間は延びていくこととなる。しかし、製品を効率よく大量に生産するためには、電動機の熱風乾燥作業を効率よく行うことが必要である。熱風乾燥作業を効率よく行えば、生産設備の停止時間を短縮したり、いつでも設備を稼働させたりすることができるようになるからである。
【０００８】
特に、比較的大量に電力を消費する重工業界では、電力料金の安価な夜間電力をできる限り利用して製品の電力使用の原単位を低くする試みが古くからなされてきた。設備稼働に関連する起動や停止に伴う電力ロスが多く、且つ定常に稼働しているときの電力使用量が比較的多い製造工程では、特に夜間にのみ生産設備を稼働していることが多いのが現状である。
【０００９】
一例として、例えばセメント製造工程のセメント仕上げ粉砕ミルなどの設備は、夜間稼働が行われている。このような設備では、毎日夜１０時に設備を起動して、翌朝８時に停止し、昼間にメンテナンスを行うというような作業が繰り返されている。
【００１０】
しかし、メンテナンスの前に電動機を停止して、そのまま放置しておくと、電動機を覆う電動機カバーの上部に設けられた排気開口部や電動機の周囲から自然放熱してしまい、電動機の電気的絶縁抵抗値が徐々に低下してしまうこととなる。その結果、夜間になってからの設備の起動が不可能になってしまうことが想定される。このため、設備のオペレータなどは、次のような作業を行う必要があった。
【００１１】
図６は、従来の電動機の熱風乾燥作業を説明するための説明図である。図６に示すように、電動機１０１の停止時に、オペレータなどは、まず、電動機１０１の近傍に熱風を供給する熱風乾燥機１０２を設置し、連通ダクト１０３で電動機１０１と接続する。そして、電動機カバー１０４や排気開口部１０５とともに電動機１０１の周囲をシート１０９によって完全に覆う。
【００１２】
その後、電動機カバー１０４の排気開口部１０５を開いた状態にして、図中矢印で示す方向に電動機１０１の内部の空気が循環可能な状態にした上で、熱風乾燥機１０２を稼働させることによってシート１０９の内部を乾燥させて、電動機１０１の内部および周囲を熱風乾燥する。
【００１３】
この場合、熱風乾燥機１０２の取り付け作業やシート１０９の取り回し作業には、毎日、例えば９７０ｋｗ（キロワット）程度の定格出力の電動機１０１につき１基当たり約２０分×２人のマンパワーが必要となる。大規模な製造設備で、同サイズの電動機１０１を有する粉砕ミルが６基ある場合では、１日に２時間近くの作業時間を要してしまうという問題がある。
【００１４】
また、電動機の保守管理を行うものとして、例えば下記特許文献１に開示されている制御装置では、論理演算回路が、電磁接触器の主回路接点が開状態のときに、絶縁抵抗検出回路により誘導電動機の大地に対する絶縁抵抗値を所定回数測定して平均値を求めるとともに、過去の測定において得られた平均値を記憶回路から読み出して、所定の許容値を減算して判定値を得ることが行われている。
【００１５】
そして、判定回路が、平均値と判定値との大小の比較結果より、平均値が判定値以下であれば異常であると判断して故障信号を故障信号回路に出力し、故障信号回路がその故障信号を論理演算回路に出力することによって、地絡故障の発生を未然に防止することができる構成とされている。
【００１６】
【特許文献１】特開平１０−２５７６７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、上述した従来の電動機の熱風乾燥作業では、マンパワーが必要となるとともに省力化を図ってコスト削減に繋げることが困難であるという問題がある。また、上記特許文献１に開示されている制御装置では、装置構成が複雑であるので、電動機の熱風乾燥作業に適用したとしても、やはり安価に実現してコスト削減を図ることが困難であるという問題がある。
【００１８】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、稼働中は冷却効果を発揮することができるとともに、停止中には電気的絶縁抵抗を高く保ち、メンテナンスに関わるコストを抑えて安価な構成で良好に稼働することができる電動機およびその温度調整方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明に係る電動機は、電動機を覆う電動機カバーと、前記電動機カバーに設けられて当該電動機カバー内部の空気の排出量を調整する調整手段とを備えたことを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る電動機は、上記のように構成することにより、調整手段によって電動機カバー内部の空気の排出量を調整して、稼働中は冷却効果を発揮しつつ停止中には電気的絶縁抵抗を高く保つことができる。これにより、メンテナンスに関わるコストを抑えて安価な構成で良好に稼働することが可能となる。
【００２１】
また、電動機の停止時に調整手段を制御して電動機の内部温度を調整する制御手段をさらに備えた構成とされていてもよい。
【００２２】
調整手段は、例えば電動機カバーに設けられたルーバー型ダンパーである。
【００２３】
また、電動機カバー内部に熱風を供給する熱風乾燥機をさらに備えた構成とされていてもよい。
【００２４】
制御手段は、例えば電動機の停止時に調整手段とともに熱風乾燥機を制御して電動機の内部温度を調整する構成とされていてもよい。
【００２５】
本発明に係る電動機の温度調整方法は、電動機を覆う電動機カバーに設けられた当該電動機カバー内部の空気の排出量を調整する調整手段を制御して、前記電動機の停止時に前記空気の排出を抑制し、前記電動機の内部温度を所定範囲内で設定した設定温度以上となるように調整することを特徴とする。
【００２６】
本発明に係る電動機の温度調整方法は、上記のように構成されることにより、調整手段を制御して電動機の停止時に電動機カバー内部の空気の排出を抑制して、電動機の内部温度を設定温度以上となるようにすることができる。これにより、電動機の起動前や停止後のメンテナンスに関わるコストを抑えて良好に稼働することが可能となる。
【００２７】
また、調整手段は電動機カバーに設けられたルーバー型ダンパーであり、ルーバー型ダンパーを電動機の回転時には開くとともに当該電動機の停止時に閉じることで、電動機の内部温度を調整する構成とされていてもよい。
【００２８】
また、電動機の停止時に調整手段とともに電動機に備えられた電動機カバー内部に熱風を供給する熱風乾燥機を制御して、電動機の内部温度を所定範囲内で設定した設定温度以上となるように調整する構成とされていてもよい。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、電動機のメンテナンスに関わるコストを抑えて安価な構成で良好に稼働することができる。また、電動機の回転を停止しても、いつでも直ぐに起動することができ、例えば製品の出荷予定の変動などに対しても即座に対応することが可能となり、生産性の向上を図ることができる。
【００３０】
また、従来の人為的作業による電動機の熱風乾燥作業が不要となり、すべての作業を機械化および自動化することができ、電動機が大型化するにつれて省力化を増進させることが可能となる。さらに、ルーバー型ダンパーで電動機カバー内部の空気の排出量を調整するようにしているので、簡易な構成で安価に電動機の内部温度調整を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、添付の図面を参照して、本発明に係る電動機およびその温度調整方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００３２】
図１は、本発明の一実施形態に係る電動機の温度調整方法を実現する電動機の全体構成の例を示す構成図、図２は図１のＡ−Ａ’断面図、図３は同電動機の一部を拡大して示す斜視図、図４は従来の電動機の電気的絶縁抵抗値の推移を説明するための説明図、図５は本発明の一実施形態に係る電動機の内部温度の制御処理を説明するためのフローチャートである。
【００３３】
図１〜図３に示すように、本実施形態に係る電動機１は、電動機本体を覆う電動機カバー１０の上部に開口部１１が設けられた、いわゆる開放型の電動機であり、この開口部１１の上部に電動機カバー１０と接続されて設置された箱形カバー１２と、この箱形カバー１２の側面に複数設けられた開口窓１３をそれぞれ開放／閉塞するためのルーバー型ダンパー１４とを備えて構成されている。
【００３４】
また、電動機１は、電動機軸１５に取り付けられて電動機カバー１０に覆われたコイル回転子１６と、このコイル回転子１６の外周側に設けられたコイル固定子１７とを備えて構成されている。なお、本例の電動機１は、さらに、電動機カバー１０と連通する連通ダクト１８を介して接続された熱風乾燥機１９と、電動機１の起動や停止、あるいは熱風乾燥時などにおける制御全般を司る制御装置２０とを備えている。
【００３５】
この電動機１は、電動機カバー１０の開口部１１と箱形カバー１２の開口窓１３を介して、電動機カバー１０の内部と外部とが連通する構造を備えている。したがって、ルーバー型ダンパー１４により、開口窓１３を閉塞すれば、電動機カバー１０の内部は外部と遮断されることとなる。
【００３６】
ルーバー型ダンパー１４は、例えば重力式開閉機構を備え、電動機１が稼働してコイル回転子１６が回転しているときは、電動機カバー１０内部の空気流により開いた状態となる。一方、電動機１が停止してコイル回転子１６が停止しているときは、自重により閉じた状態となる。
【００３７】
本例の電動機１では、ルーバー型ダンパー１４が閉じた状態のとき（すなわち、電動機１が停止したとき）に、熱風乾燥機１９を起動して連通ダクト１８を介して電動機カバー１０の内部に熱風を供給し、電動機カバー１０の内部を乾燥させて電動機１の内部温度を所定範囲内に保つようにして、電動機１の電気的絶縁抵抗値が設定値よりも低下しないようにしている。
【００３８】
図２に示すように、電動機カバー１０の開口部１１の上部に設けられた箱形カバー１２は、内部が空洞であるとともに、その側面（垂直面）に開口窓１３およびルーバー型ダンパー１４を複数備えた構造からなる。図示の場合は、箱形カバー１２の三方（３箇所）の側面に開口窓１３およびルーバー型ダンパー１４が設けられた例を示しているが、これら開口窓１３およびルーバー型ダンパー１４は、箱形カバー１２の２乃至４箇所の側面に設けられればよい。
【００３９】
また、ルーバー型ダンパー１４は、箱形カバー１２に設けられる他に、例えば電動機カバー１０の側面（垂直面）に開口部がある場合は、その開口部近傍に設けられていてもよい。なお、電動機カバー１０が開口部１１以外に開口部を有する場合は、箱形カバー１２はその開口部に取り付けられていてもよく、同様にルーバー型ダンパー１４もその開口部近傍に設けられていてもよい。
【００４０】
このルーバー型ダンパー１４は、箱形カバー１２に設けられた開口窓１３と対応する数だけ設けられていればよく、具体的には箱形カバー１２の一側面に対して２乃至９枚程度設けられていればよい。ルーバー型ダンパー１４は、電動機１が稼働しているときは、電動機カバー１０内部からの風圧によって箱形カバー１２の側面に対して９０°程度の角度を持って開く全開状態となり、電動機カバー１０内部の空気を外部に開放するように作用する。
【００４１】
また、ルーバー型ダンパー１４は、電動機１が停止しているときは、例えば熱風乾燥機１９から熱風が供給されていたとしても、この熱風の風圧に抗して重力によって閉じて開口窓１３を閉めるような全閉状態となり、電動機カバー１０内部の熱風を外部に漏らさないように作用する。
【００４２】
但し、ルーバー型ダンパー１４は、全閉状態であっても、電動機１の内部温度が低下しない程度に、箱形カバー１２の側面に対して若干の開き角度（側面に対して１０°以下程度）を持つように設置されていていもよい。なお、熱風乾燥機１９からの熱風の送出風量は、制御装置２０によって、電動機１が稼働しているときの開口窓１３からの排出風量よりも少なくなるように制御される。
【００４３】
また、熱風乾燥機１９から供給される熱風は、図１に示すように、連通ダクト１８を電動機カバー１０の下方側に接続してコイル固定子１７の下部側から電動機カバー１０の内部に導入し、電動機カバー１０の上部に設置された箱形カバー１２の開口窓１３から排出するようにするとよい。
【００４４】
このようにすれば、電動機カバー１０内部のコイル回転子１６およびコイル固定子１７の間隙を全体的にわたって熱風に曝すことができるとともに、熱風の電動機カバー１０内部での滞留時間を最も長くすることができる。これにより、電動機１の乾燥効率を向上させることが可能となる。
【００４５】
なお、本例の電動機１では、連通ダクト１８や熱風乾燥機１９、あるいは制御装置２０による熱風乾燥制御などがない場合においても、ルーバー型ダンパー１４が重力開閉式機構を有するため、効果的に電動機カバー１０の内部を乾燥させて電動機１の電気的絶縁抵抗値を維持することが可能である。
【００４６】
熱風乾燥機１９は、上述したように、連通ダクト１８を介して電動機カバー１０から離れた位置に設けられていてもよいが、電動機カバー１０に直接接続された状態で設けられていてもよい。この場合においても、電動機カバー１０内部のコイル固定子１６およびコイル回転子１７に対して熱風を十分に循環させるように配置されていればよい。
【００４７】
また、熱風乾燥機１９を連通ダクト１８により電動機カバー１０と接続する場合には、各接続箇所においてできるだけ熱風が外部に漏れないように接続することが好ましい。この熱風乾燥機１９は、電気式や他の熱源との熱交換式などのいずれの形態をも採用することができるが、好ましくは電気式の熱風乾燥機１９が用いられる。
【００４８】
この熱風乾燥機１９から供給される熱風は、約６０乃至１００℃程度の温度に設定され、湿度はできるだけ少ないことが条件とされる。連通ダクト１８は、熱風乾燥機１９から供給される熱風を通すため、その材質は耐熱性が高い鉄、ステンレス、アルミニウムなどの金属や、耐熱ゴム、耐熱樹脂などの樹脂からなり、断面が矩形あるいは丸形に形成されている。
【００４９】
このように構成された電動機１では、稼働後にコイル回転子１６が回転しているときは、熱風乾燥機１９は停止するとともに、図３に示すように、ルーバー型ダンパー１４は開いた状態となる。これにより、図中矢印で示すように、電動機カバー１０内部で発生する熱は空気とともに開口部１１および箱形カバー１２の開口窓１３を通って外部に効果的に排出され、電動機１は過熱することなく安定的に稼働し続けることができる。
【００５０】
すなわち、電動機１のコイル回転子１６の回転による電動機カバー１０の内部空気への遠心力によって、電動機カバー１０内から排気される箱形カバー１２の開口窓１３部分の空気圧力が上昇し、この空気圧力の上昇によってルーバー型ダンパー１４が開いて電動機１の熱は空気とともに外部に排出される。
【００５１】
なお、この際に、ルーバー型ダンパー１４が開かなかった場合は、電動機１の内部温度は上昇し続け、コイル回転子１６やコイル固定子１７が過熱して焼損へと至ってしまうこととなる。このため、ルーバー型ダンパー１４の箱形カバー１２への取り付け部分に相当する軸心部近傍などには、多少の隙間などを設け、軸には摩擦抵抗が少なく可動しやすい形状やベアリングなどを採用するとよい。
【００５２】
また、ルーバー型ダンパー１４の大きさや開口窓１３の開口面積の大きさなどは、電動機１が稼働しているときに十分に排気が行われて、電動機１の内部温度を４０乃至９０℃程度の一定範囲内に保つことができる大きさに決定されるとよい。これらルーバー型ダンパー１４や開口窓１３の大きさや開口面積は、できるだけ設計許容範囲内における大きい側に設定しておいた方が、ルーバー型ダンパー１４の開閉動作によって風圧と重力のバランスが取りやすいため安全である。
【００５３】
ここで、従来の電動機では、図４に示すように、例えば８時まで電動機を夜間運転した後に停止すると、電動機の内部温度が徐々に外部の大気へ放出されて低下する。電動機の内部温度は、８時に電動機が停止した直後から低下し続け、例えば２２時まで昼間停止すると（すなわち、１０時間〜１２時間後まで停止すると）、運転時には５０〜１００ＭΩ程度あって絶縁良好であった電気的絶縁抵抗値が、例えば１．５ＭΩ程度以下まで低下して絶縁不良となり、２２時からのさらなる夜間運転に向けた電動機の起動時に必要な電気的絶縁抵抗値を保持できないこととなる。
【００５４】
このように絶縁不良となった状態で電動機に電源を投入して起動すると、電動機内のコイルに過大な突入電流が流れ、例えば過電流継電器が動作して電動機を安全保護する制御回路が作動し、電源が遮断されて電動機は停止してしまい、直ぐには再起動できない状態となってしまう。
【００５５】
したがって、本例の電動機１では、電動機１が停止している際に、内部温度が低下してきたら熱風乾燥機１９を起動して熱風を電動機カバー１０の内部に供給するとともに、ルーバー型ダンパー１４を閉じて電動機カバー１０内を蓄熱し、電動機１の内部温度と内部圧力を調整するようにしている。
【００５６】
このときの電動機１の内部温度は、設定温度である７０乃至９０℃の範囲内に保たれるようにする。すなわち、ルーバー型ダンパー１４の開度を箱形カバー１２の側面に対して０乃至１０°程度とし、内部の熱風の排出を抑制する。また、熱風乾燥機１９からの熱風の供給風量は、電動機カバー１０からの漏洩風量の１０乃至３０％程度を上回る風量に設定して調整される。
【００５７】
なお、ルーバー型ダンパー１４の詳細な寸法は、例えば一枚につき横寸法が１００乃至６００ｍｍ程度、縦寸法が４０乃至８０ｍｍ程度が好ましい。このルーバー型ダンパー１４の材質は、アルミニウム板のような比重が小さい硬質の材料であることが好ましく、厚さは０．５乃至３．０ｍｍ程度がよい。
【００５８】
ルーバー型ダンパー１４の材質が鉄のような比重の大きいものであると、電動機１の内部の風圧によってルーバー型ダンパー１４が開く難くなってしまうので避けた方がよい。このような寸法、材質からなるルーバー型ダンパー１４を採用すると、電動機１の内部温度を上述したように４０乃至９０℃程度に保つことが可能となる。
【００５９】
また、ルーバー型ダンパー１４の構造については、図示は省略するが、複数の羽根を有した本体部、箱形カバー１２との取り付けに用いられる蝶番、箱形カバー１２との接触性を向上させて接触時の衝撃を吸収するシール材などを備えている。なお、箱形カバー１２の内側には、保温材としてグラスウールマットなどが備えられていてもよい。
【００６０】
そして、このルーバー型ダンパー１４の蝶番の軸柱の遊びは、０．５乃至１．０ｍｍ程度でよく、個々のルーバー型ダンパー１４を一つのモジュールとして組み立てて、箱形カバー１２の側面の開口窓１３と対応する位置にこのモジュールを取り付けて、電動機カバー１０を組み立てるように構成してもよい。
【００６１】
このように構成された電動機１の稼働時と停止時における温度調整に関する制御処理は、次のように行われる。なお、この制御処理は、制御装置２０内に設けられた分散型制御装置（ＤＣＳ）、シーケンサー（ＰＬＣ）、リレーユニットなどで電動機１に設けられた温度センサなどからの検出信号を利用して行われる。
【００６２】
図５に示すように、まず、制御装置２０は、電動機１がＯＮ状態（稼働状態）であるか否かを判断し（ステップＳ１）、ＯＮ状態でないと判断した場合は（ステップＳ１：Ｎｏ）、電動機１の内部温度が７５℃以上であるか否かを判断する（ステップＳ２）。内部温度が７５℃以上でないと判断した場合は（ステップＳ２：Ｎｏ）、制御装置２０によって、熱風乾燥機１９をＯＮ状態（起動状態）にし（ステップＳ３）、制御を終了するか否かを判断する（ステップＳ４）。
【００６３】
制御を終了しないと判断した場合は（ステップＳ４：Ｎｏ）、上記ステップＳ２に移行して処理を繰り返す。一方、内部温度が７５℃以上であると判断した場合は（ステップＳ２：Ｙｅｓ）は、電動機１の内部温度が８５℃以下であるか否かを判断する（ステップＳ５）。
【００６４】
内部温度が８５℃以下でないと判断した場合は（ステップＳ５：Ｎｏ）、制御装置２０によって、熱風乾燥機１９をＯＦＦ状態（停止状態）にし（ステップＳ６）、制御を終了するか否かを判断して（ステップＳ４）、終了しないと判断した場合は（ステップＳ４：Ｎｏ）、上記ステップＳ２に移行して処理を繰り返す。また、内部温度が８５℃以下であると判断した場合は（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、上記ステップＳ４に移行して判断処理を行う。
【００６５】
なお、上記ステップＳ１にて電動機１がＯＮ状態であると判断した場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、および上記ステップＳ４にて制御を終了すると判断した場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）は、本フローチャートによる一連の制御処理を終了する。このように温度調整することによって、電動機１の内部温度を所定範囲内で設定した設定温度を保つ状態となるように調整することが可能となる。
【００６６】
ここで、温度調整に関する設定温度は、上記のように７５乃至８５℃の範囲であってもよいが、熱風乾燥機１９の起動温度としては、例えば電動機１の内部温度が４０乃至８０℃の範囲で設定した設定温度以下としたり、熱風乾燥機１９の停止温度としては、例えば電動機１の内部温度が８０乃至１００℃の範囲で設定した設定温度以上としたり、任意に設定することが可能である。なお、電動機１の起動後には、熱風乾燥機１９が動いている場合は、熱風乾燥機１９を強制的に停止状態にする制御が行われる。
【００６７】
また、図示は省略するが、制御装置２０に警報手段を設け、ルーバー型ダンパー１４の開閉動作異常（特に、閉リミット動作異常）や、熱風乾燥機１９の起動／停止不良、電動機１の内部温度異常などの各種状態を検出して、オペレータなどに対して警報を出力するようにしてもよい。
【００６８】
本例の電動機１によれば、開口窓１３およびルーバー型ダンパー１４を有する箱形カバー１２を電動機カバー１０に設けたことと、上述したような温度調整を行うことによって、従来の電動機と比較して、熱風乾燥機１９の使用時間を１０乃至２０％程度削減することができた。これにより、省電力化をさらに図ることが可能となる。
【００６９】
なお、上述した電動機１では、ルーバー型ダンパー１４を重力式開閉機構により開閉するものとして説明したが、このルーバー型ダンパー１４は機械動力式開閉機構を有し、制御装置２０からの制御信号に基づいて駆動モータなどにより開閉されるように構成してもよい。
【実施例】
【００７０】
以下、本実施形態に係る電動機の温度調整方法を実現する電動機１の実施例を説明する。なお、以降において、既に説明した部分と重複する箇所には同一の符号を付して説明を省略する。本実施例では、セメント仕上げ粉砕ミル設備における電動機１の熱風乾燥作業について説明する。
【００７１】
本実施例の電動機１は、電動機カバー１０の開口部１１上に設けられた箱形カバー１２が、一対の対向側面に開口窓１３およびルーバー型ダンパー１４をそれぞれ６つずつ設けた構造からなる。ルーバー型ダンパー１４は、寸法が高さ６５ｍｍ、長さ３００ｍｍに設定し、材質はアルミニウム合金で厚さが１ｍｍに形成されている。また、箱形カバー１２は、一対の対向側面の寸法が幅７５０ｍｍで高さ３００ｍｍ、奥行きが３００ｍｍの鉄板により形成されている。
【００７２】
連通ダクト１８は、電動機カバー１０への接続方向が、上向き方向角度が４５°および水平方向角度が４５°で、電動機１のコイル回転子１６およびコイル固定子１７に向けて熱風を噴射可能に接続されている。この連通ダクト１８の電動機カバー１０側の先端位置は、電動機軸１５の中心からの距離で、約２８０ｍｍの距離に設置されている。
【００７３】
電動機１の内部温度の温度調整に関する制御については、電動機カバー１０の内部における上部位置にて測温を行い、熱風乾燥機１９を自動的に起動あるいは停止して行うように構成した。この場合の設定温度は、８０℃とし、熱風乾燥機１９の起動温度を７５℃以上、停止温度を８５℃以下とした。
【００７４】
このような条件の下において得られた各種データは、次のようなものとなった。すなわち、電動機１の停止直後における雰囲気温度が２８℃、雰囲気湿度が３８％ｗｅｔ容積であり、電動機１の内部温度が４４乃至４５℃であった。また、ルーバー型ダンパー１４が全開状態で開口窓１３から排出される空気については、ルーバー型ダンパー１４の位置や開度によって異なるが、平均温度が３０．７℃で、風速が１１．８ｍ／ｓ（メートル秒））であった。したがって、排気風量は、１６５ｍ３／ｍ（立方メートル分）である。
【００７５】
また、電動機１の電気的絶縁抵抗値は、電動機１が停止直後に５０乃至１００ＭΩであった。そして、電動機１が停止してから１０乃至１２時間経過後であっても、電気的絶縁抵抗値が１．５ＭΩ以上となることを確認した。このときの電動機１の内部温度は４３乃至４５℃であり、上述したように電動機１の内部温度の温度調整に関する制御を行ったことによって、電動機１の電気的絶縁抵抗値を絶縁不良を起こさない範囲内に止めることが可能となった。
【００７６】
本実施例におけるさらに具体的な結果は、次のようなものとなった。すなわち、消費電力９７０ｋｗの開放型の電動機１に対し、従来のようにシート１０９により覆う作業を施す場合は、１基当たり２０分の作業時間が必要であった。本実施例のセメント仕上げ粉砕ミル設備においては、電動機１が１１基あるので、従来の作業では合計で３時間４０分／日×２人のマンパワーを要していた。しかしながら、本実施例の電動機１によれば、このマンパワーを皆無とすることが可能となった。
【００７７】
以上述べたように、本実施例の電動機１では、ルーバー型ダンパー１４によって電動機カバー１０内部の空気の排出量を調整して、稼働中は冷却効果を発揮しつつ停止中には電気的絶縁抵抗を高く保つことができ、電動機１のメンテナンスに関わるコストを抑えて安価な構成で良好に稼働することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、電動機を用いるあらゆる産業において有用である。例えば工業製品の製造、食品、農業、土木建築など、電動機の稼働に関して、低コスト且つ安価な構成で電動機を良好に稼働させることに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動機の温度調整方法を実現する電動機の全体構成の例を示す構成図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’断面図である。
【図３】同電動機の一部を拡大して示す斜視図である。
【図４】従来の電動機の電気的絶縁抵抗値の推移を説明するための説明図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る電動機の内部温度の制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】従来の電動機の熱風乾燥作業を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００８０】
１…電動機、１０…電動機カバー、１１…開口部、１２…箱形カバー、１３…開口窓、１４…ルーバー型ダンパー、１５…電動機軸、１６…コイル回転子、１７…コイル固定子、１８…連通ダクト、１９…熱風乾燥機、２０…制御装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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