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クレーンの巻き上げモータ焼損について
- 床上操作クレーンの故障で巻き上げ2速仕様の微速側のモータのブレーキの「トランスみたいなもの?」がパンクして焼損
- 具体的にはどの部品を指すのか、破損原因は何が考えられるのかについて質問
- 使い方や電気・メカトラブルなどの一般的な情報を教えて欲しい
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ふと思い出した・・・若しかして↓のブレーキユニットかも知れない。。。 超、遅くなったけど。覚書として。。。。。。
十年ほど前までクレーンの保守会社に勤めていたものです。 どのメーカーのクレーンか不明なので 2モーターという表現と、ここまでの流れから想像して書かせてもらいます。 前の方も書いてくれてありますが、トランスみたいな物は 恐らくクラッチ用の電磁コイルだと思います。 交流式か直流式かはメーカに依るので不明ですが インチングご多い環境ですと、振動と熱により極端な時には 1週間持たなかった事例があります。 （その現場は製品を洗うために常時インチングして使っています） 2モーター式の場合の多くは 荷重→（微速モータ→クラッチ）→（高速モータ→ブレーキ） と力が伝達しています。 フェイルセーフのため クラッチ、ブレーキは電磁コイルに通電すると 動作する様になってます。 （）で囲んでありますが、それぞれセットで動作しており 微速時にはクラッチ 高速時にはブレーキ が同時に作動します。 ところが、クラッチコイルのトラブルにより 微速操作時、クラッチが解放してくれないと ブレーキを掛けたまま、微速モーターが動く事により 過負荷状態になり、焼損してしまいます。 この時、ブレーカー等が動作しないのは 微速モーターは高速モーターに比べて 容量が小さいため、高速モーターの始動電流に 合わせて選定されるブレーカーでは 短絡に至るまで遮断されないためです。 なお、クラッチは見た目上 高速モーター側のブレーキと似た構造が多く 実際にも、微速モーター停止時にはブレーキとして作動します。 メーカによっては、コイルの温度を検知して 上げ動作をしなくなる機種もありますが 危険回避の為、下げ動作が必要になる事を考慮して 微速側に、サーマルブレーカーが付いている事は少ないです。 床上操作式という記載から ここまで書いたのは主に10トン程度までの ホイスト式の巻上機を前提にしています。 日数が空いてしまいました。 公的な資料というのは見つける事が出来ませんでしたが キトーと日立のカタログのURLをのせます。 http://www.hitachi-ies.co.jp/pdf/catalog/SH-228P.pdf http://www.hitachi-ies.co.jp/pdf/catalog/SH-229Q.pdf http://www.kito.co.jp/data/download/_id_28_content_product_type_pdf.pdf この中で、2番目のカタログの8ページです。 サーマルはオプションなのです。 床上式クレーンの場合、荷物と共に運転者が移動しますので http://sp.okwave.jp/qa/q7819808/a21710625.html の常時監視可能にあたるのかもしれません。 経験上なのですが、サーマル付きのクレーンでも 短時間定格に関連して、サーマル作動せず モーターが加熱、焼損に至る事例が多かったです。 クレーンの場合、使用する方、業務内容によっては かなり激しくインチング、反転を行います。 この場合、荷重が無くても、モーター焼損に至りますので コイル不良により、常時負荷の場合は、さらにシビアな 状態と考えられます。 カタログにも、使用頻度計算などがのっているほど 故障の要因で多い物です。 普段の使用者は大丈夫でも、出入りの業者さんなどが 慣れずにインチングを多量したなどで モーターの絶縁が累積的に低下していたところ だめ押しがあったのかもしれませんね。
たぶん、0.5ｔ未満だと思う。（違っていたら申し訳ないです。） 参考URL（KITO）の「故障の原因と対策」が参考になると思う。
最大の問題 何年物？ 今年買った新品？ １０年物？ ２０年物？ それ以上？ 早ければ概ね１０年くらいでお迎えが来る 何年で来るかは運次第 ３年以内ならクレーム無償修理の可能性もあるが １０年以上なら素直に諦める
良く試験機などに使われる動力計というものがある。。。↓ 最近、其れらしきモノを見たので若しかしたらコレじゃないか？と思った。 過大なトルクや過大な回転速度を防ぎ此等を制御するために設けることが多い 飽く迄、私の直感です。ただ、これが何時も鋭いところを何時の場合も付くし 参考URLの用途の中にも （5）トロールウインチ、バケットウインチ、ボーリングマシーン等の制動機として っとあるから、もしもクラッチ&ブレーキのような配線が無くって水配管とかが 接続されているとするならば、コレの可能性が高いと思うが見れば一目で解る
2速使用とのことですので直接関係はないと思いますが、昔のKITOの場合はコーン形式のブレーキ押し付けが解除されず動作出来ないという事例がよくありました。 特約店にTELすると、KITOと書かれた本体カバー部分をハンマで叩いてブレーキシューの固着を外して下さいと言われ、根本解決までの間はそれで過ごしていた記憶があります。 ブレーキシューの押し付けが離れなくなった場合の事例です。 参考までに。
先ず、URLでクレーンの基礎を確認してから、回答（１）さん、（２）さんの記載に 再び目を通してください。 URLは、直近の“ブレーキ”その周辺、関連内容の順に表記しましたので活用ください。 さて、 > モータのブレーキの「トランスみたいなもの?」がパンクして は、ブレーキがURL“ブレーキ”記載の Ａ）ドラム形電磁ブレーキ なら、 「トランスみたいなもの?」は、電磁石、リンク機構、バネの何れかで、パンクは破損 焼付き、ピンの抜け、等々です Ｂ）電動油圧押上機ブレーキ なら、 「トランスみたいなもの?」は、電動油圧押上機で、電機部、油圧部、リンク機構、バネ の何れかで、パンクは破損、焼付き、ピンの抜け、ピンホール発生、等々です のようになります。 貴社の詳細な仕様にURLを照らし合わせて、確認ください。 ブレーキの点検 ブレーキは、点検するブレーキの取扱説明書をよく読み、次の点について十分に留意して作業し なければならない。 １． 電磁ブレーキの電磁石のストロークが大きい場合、ブレーキを開放する作動が遅くなる 症状が現れるので、規定値に調整しなければならない。また、電磁石に吸引された時の 鉄心の面が正常に密着しないと、過電流が流れて焼損を起こす恐れがあるため、密着の 状態を点検して調整する必要がある。 交流式のものは、 これ以外に唸りを発生させ、 ブレーキ各部に緩みを生じさせるため、直ちに修理しなければならない。 ２． ブレーキライニングに水や油が付着すると、制動力が著しく低下するため、ライニング は清潔で乾燥した状態を保たなければならない。 ３． ライニングが磨耗していると、 ブレーキの調整ができず、 ブレーキドラムを傷める 恐れがあるため、磨耗の度合いが一定以上に進んでいる場合には直ちにブレーキライ ニングを交換しなければならない。 ４． ブレーキは、円滑に作動するように各ピン周りに給油し、ピンの摺動部の錆付きや 焼付きがある場合には分解して整備しなければならない。 ５． 足踏式ディスクブレーキや電動油圧押上機のブレーキは、配管その他に油漏れや空気 の混入があると制動力が生じなくなる恐れがあるため、 油漏れ、油量、油の汚れ等に注意する必要がある。 ６． バンドブレーキの帯は、ブレーキドラムに均等に当るように調整ボルトで適正な隙間 に調整しなければならない。 ７． ブレーキの制動力を高め過ぎると、制動によって大きな力が作用し、電動機又はブレ ーキの損傷、つり荷の落下等の恐れがある。 このため、制動トルクはメーカーが定 める規定値に設定しなければならない。 ８． ブレーキの使用条件又は負荷が過酷な場合やブレーキの調整が適正でない場合は、ブレ ーキドラムとブレーキライニングの温度が異常に高くなり、ライニングの焼付き、変形、 変質、ブレーキドラムの亀裂等を発生させるため、 定期的に点検を行う必要がある。 が重要です。
トランスみたいなものが、回答(1)さんがお示しのブレーキ開放の為の電磁石 として、破損原因には何が考えられるか？ 推定原因 1 電磁石の巻線は、比較的細い銅線を使っているので、口出し部分が切れやすい 傾向があると思います。振動や温度サイクルなどが原因で切れたのかもしれ ません。また、湿度等の環境条件が災いして、銅線が腐食すると、より一層 切れやすくなる可能性があります。 （コイルは健全でも、接続している電線が振動で切れることもあります） 推定原因 2 交流ソレノイドの場合、励磁したときに鉄心が完全にコイル中に吸い込まれた 状態にならないと、コイルに流れる電流が大きい状態で留まり、過熱・焼損 する可能性があります。ブレーキ系の機械的故障が原因で、鉄心の動きが 拘束されるような状態であれば、このような破損に結びつくと思います。 推定原因 3 コイルの絶縁が劣化して、漏電を起こして、電磁石としての機能を果たせなく なったのかもしれません。 お手許に、破損した部品（トランスみたいなもの）が残っていれば、壊れ かたを観察すれば、もう少々原因を掘り下げられるかもしれません。 壊れた部品の検証より前に クレーンの仕様をきちんと調べましょう。 ・巻き上げ（下げ）時に、ブレーキを“電磁石”で解除する方式なのか ・モーターに、過電流保護がついているか など その上で、ブレーキがかかった状態＝過負荷で運転して、過電流によって 焼損したと考えてよいか、検証が必要と思います。 法律に基づいて、モーターには過電流による焼損を防止する装置を付けるこ とが義務づけられている筈なので、ブレーキがかかった状態で運転して 焼損することは腑に落ちないように思います。 電気設備の技術基準の解釈 169条 【電動機の過負荷保護装置の施設】（省令第65条） 屋内に施設する電動機には、電動機が焼損するおそれがある過電流を生じた 場合に自動的にこれを阻止し、又はこれを警報する装置を設けること。 回答(8)さん 貴重な情報提供ありがとうございました。 2速モーターの場合、出力の低い低速側は、過負荷保護が働かない仕様が 業界標準なのでしょうか？ 直接的な回答は難しいようにも想像しますが、Aの資料とBの資料を合わせれば 低速側は過負荷保護が働かないことが一般的である旨読み取れるような、情報 をご提示頂ければ有難く存じます。
＞トランスのようなもの おそらくブレーキ開放の為の電磁石ではないでしょうか？ 安全の為に電気が流れてブレーキが開放されるのが普通です。 確かにブレーキを引きずったまま起動するとモーターが逝かれることが ありますが普通はサーマルが過負荷で飛んだりします。 インバーターなどを使用している場合などではオーバーロードの エラーがインバータに出るとおもいます。 モーターが焼けるというのはもっと他にも原因があるように思います。 ・サーマルの故障 ・モーターの老朽化 ・モータ自身の汚れ などが考えられます。 古い電気屋さんはコイルでグルグル巻いてあるものはすべて ”トランス”と言う場合があります・・・ 何処かのコイルが焼き切れた場合、その瞬間に漏電することはあります。 あくまで勘ですがモータもしくは電磁石のコイルが焼ききれた瞬間に 漏電が発生し近くの電気機器を損傷させたのでは・・・ あくまで勘ですがよくある話です。 老婆心ながら・・・ トラブルは予期せぬことが起こりバタバタするものですが 電気関係の為、慎重に作業してください。 電機は目に見えません。見えたときには終わりです・・・ 気を付けて作業してくださいね。
お礼
早々のご回答ありがとうございます。 とても助かります。 何しろブレーカーが落ちたら一発焼損。瞬時に起こり得るのでしょうか? 初めは特に異音などの前兆もなかったので、漏電ではないかと疑っていたのですが… 古い電気屋さんはコイルをすべてトランスと言う場合もあるのですね。整流器のトランスのこと?と思っていましたが、電磁石のことかも知れませんね。 これも参考になりました。 因みにインバータ制御はしていません。 また、何かお気づきのことがありましたらご教授お願いいたします。
お礼
推定原因1～3。ありがとうございます。 原因究明が目的ですので、とても参考になります。 壊れた部品の検証はしないといけないですね。 調査に来て貰った時に写真撮ってもらえばよかったです。 追記ありがとうございます。 おっしゃる通りですね。 先ずは仕様の確認をします。