電気モータの負荷試験を「Van Bodegraven Elektromotoren社 」で実施

「Van Bodegraven Elektromotoren社 」(オランダ)は、電気モータの専門会社です。同社は様々なブランドの新品モータの販売と設置を行なっています。また、修理やオーバーホールの工場をもっています。同社は、2016年に、HBMの計測機器を使用してトルク、回転数、電圧、温度などのパラメータを計測する電気モータの試験設備を稼働させました。

「これにより各モータに対して、その健全性を判定する「心電図」に相当するものを作成することができます」とマネージャのRichard Renee氏は述べています。

Van Bodegraven Elektromotoren社(オランダの都市ドルトレヒト)は、再生モータと新品モータの両方を扱う、電気モータの有力サプライヤです。同社の売上高の 60 %は、船舶関連から来ており、残りの約 40 %は一般の産業から来ています。モータは船舶の推進用などのアプリケーションに加えて、ポンプ、ファン、クレーン、ウィンチ、アンカーウィンチ、ベルトコンベアの運転に使用されます。これには、通常、高いレベルの信頼性が要求される重要設備のアプリケーションが含まれます。

Van Bodegravenは独立系のモータ会社で、ABB、Cantoni、Siemensなどのモータを販売しています。また、同社は、独自ブランドのDormotを中国で生産しています。中国製モータは主に重要度の低いアプリケーションに、比較的低い価格で販売されています。同社がお客様に推奨するモータの銘柄やタイプは、アプリケーションに大きく依存します。

モータのオーバーホールと交換の比較

Renee氏によれば、同社は既設のモータを再生品や新品で入れ替える交換市場を中心に事業展開しています。

「残念ながら、近年、大規模な新設プロジェクトはかなり稀になっており、モータのオーバーホールも少なくなっています。当社は、モータの修理、オーバーホール、改造を行う大規模な工場を運営しています。この部門は売り上げの約25%を占めています。モータのオーバーホールは、多くの場合、経済的に割の合わないものになっています。定格約45 kW 以下のモータは、近年、格段に安価になり、一般的には新品を買ったほうが安くなります。オーバーホールは、製造されていない特殊モータか、納期が長いモータの場合にのみ行われるようになっています。この中には、マルチスピードモータ、 DC モータ、または特殊な寸法のモータが含まれています」

「モータを交換するときは、同じ定格の同等品使用します」、これは、特定のアプリケーションの専用モータを別のモータで置き換えることを意味します。特定アプリケーションの要件に正確に一致するモータを迅速に供給することが、交換市場では非常に重要になります。例えば、ロッテルダム港で貨物の積み降ろしをしている船に乗りこんで、特定のモータを、その日のうちに迅速に納品・設置しなければなりません。これは、何百もの異なるブランドの中から、最も一般的な種類のモータを在庫しなければならないことを意味します。当社は、シャフトなどのモータの周辺部品も供給しています。お客様の現場にてモータを設置していますが、保守サービスの契約も増えています。当社のメカニックの大部分は、職務に非常に精通しており、音や振動などからでもモータがどのように動作しているかを理解できます。また、今後、状態監視と予防保守がますます重要になってきています。我々はモータの運転状態や出力状況を遠隔地から無線で読み取ることができ、この情報をもとに、保守計画を立てることができます。今後は、計測データおよび当社の知識を使用して、問題が発生する時期を予測することもできます。」

The electric motor test stand at Van Bodegraven.
Van Bodegraven社の電気モータ用テストスタンド
The PMX Webserver Screen
PMXのウェブサーバー画面
Testing electric motors under load
負荷をかけながら行う電気モータ試験

テストスタンド

モータの試験は、Van Bodegraven社の作業プロセスの一環として、重要性を増しています。Renee氏によれば、

「お客様の多くが、モータが実用上の必要要件を満たしているかどうか事前に知りたいと考えています。この場合、モータ性能だけではなく、例えば、エネルギー効率も重要です。したがって、当社は1年前に新たに100%無振動のテストスタンドを導入しました。これにより、モータは垂直または水平の状態で負荷をかけてテストされます」

Van Bodegraven 社はHBM のトルクセンサと計測機器をテストスタンドに使用しています。Renee氏によれば、

「 様々な機器メーカーを精査した結果、最終的にHBM を選択しました。興味深いのは、 2004年に当社はすでに、 HBMのT10Fトルクメータを購入していましたが、いまだに立派に稼働しています。これは、定格 5000 Nm のトルクメータです。計測アンプPMXも購入しています。この組み合わせにより、トルク、回転数、温度に加え、電流、電圧、消費電力など、全ての電気パラメータを、同時に計測することができます。計測されたデータは、アナログ形式でPMXモジュールに読み取られ、HBMのcatman Easy ソフトウェアで画面表示されます。これにより、モータの状態を把握しやすくなります。当社は、関連するすべてのグラフを含む正確なテストレポートをお客様に提供しています。新しい試験設備では、低トルク・レンジで信頼性の高い計測を行うため、速度制御ができる、定格容量500 Nmのトルクメータ T40B を購入しました。この装置は、トルクと速度だけでなく、温度、電圧、電流も計測し、エネルギー消費量を計算することもできます。当社のテスト設備には、データ収集・計測システムPMX に、HBMのcatmanソフトウェアを組み合わせるソリューションを採用しました。さまざまな計測アンプカードで構成されるモジュール構造の計測システムは、システム内のすべての信号を同期して計測します」

計測値は、 PMX計測システムで読み取りデジタル化されます。このシステムは、catman ソフトウェア搭載のコンピュータに接続されています。計測されたデータは、チャート形式でリアルタイムに表示され、計測室の画面上で観察できます。これにより、お客様が試験の立ち合いをしている場合、非常にわかりやすい形式で情報を提供できます。情報の表示以外に、catmanソフトウェアは計測データを記録し、蓄積データに基づいて、モータ効率を計算し評価できます。同じデータをソフトウェアによりトレンド分析できるため、関連するすべてのデータを比較した、包括的なテストレポートをお客様に提供できます。

余裕のある大規模設備

Van Bodegraven社のテストスタンドは 、かなりの部分ABBグループに使用されています。ABBはモータに関しては非常に厳しい要求事項をもっているShellの主要なサプライヤになっています。そのモータのコントローラはShellのソフトウェアのみを使用しており、このコントローラとソフトウェアの組み合わせをテストすることは、シェルプラント用のモータにとって非常に重要です。ABBのテストエンジニアは、Van Bodegravenでパフォーマンステストだけでなく、シミュレーションおよびロータ固定テストを実行しています。ヒートラン・テストと耐久テストを最大出力で実行することもできます。これらのテストは、駆動系(モータと周波数コントローラ ) が、お客様の要件を満たしていることを確認することを目的としています。

同社は、このテストスタンドに莫大な投資をしています。重量級のモータを100 %負荷でテストすると、過酷な振動が発生します。したがって、建設予停値の地盤調査を行い、適切に対処する方法が実施されています。その結果、振動を吸収するために、テストスタンドの床下12メートルに達する12本のパイルが地面に打ち込まれています。テストスタンドの床は独立しており、工場の床に接続されていないのでスタンドの振動は他の建築部分には伝播しません。さらに、Van Bodegraven社は、現場に出力600 kWの自家発電(調整すれば増強可能)設備を持っているので、停電時でも試験を続行できます。 

この試験設備を運用するために新たにテストエンジニアを募集し、ソフトウェアとテスト機器に関してHBMの訓練を受けさせました。HBM は、毎年、トルクセンサと PMX -システムのキャリブレーションを行っています。

この新しいテストスタンドは、その地域でテスト設備のない競合他社に対してVan Bodegraven社の差別化をもたらしています。このテストスタンドは、まだフルに使用されていないので、同社は他のサプライヤが利用できるように考慮しています。


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