消費電力量の増加

負荷が変わらないまま消費電力が増加することは、設備の効率低下を示す初期の兆候です。試験実績一覧には70件の実機試験を収録しており、消費電力の低減率の中央値は10%です。

実機試験の事例

直接測定のある事例

↓2.2–59.7%

消費電力の低減率の範囲、108個

10%

全測定値の中央値

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範囲の上限にあたるのは摩耗度の高い対象機で、処理前の消費電力が定格値を大きく上回っていたものです。

消費電力が増加する原因

産業用機器の消費電力量の増加は、摩擦力の直接的な増大だけでなく、摩耗した部位の全効率の総体的な低下によっても生じます。電動機は、設備の機械的損失に加え、水力的・空気圧的な損失も補わなければなりません。

エネルギー効率低下の仕組み

体積効率の低下（内部漏れ）. ピストン・シリンダ部が当初の形状を失ったり、ポンプの羽根車が摩耗したりすると、作動流体の逆方向への漏れが生じます。その結果、機器（例えば圧縮機）がシステム内の圧力を定格値まで高めるには、はるかに多くの時間と運転サイクルが必要になります。
機械的損失の増加. 軸受部の摩耗と歯車装置の運転すきまの増大は、機構の運動を乱し、回転抵抗を直接高めます。
消費電力の累積的な増加. 効率が低下した状態で同じ量の有効仕事を行うため、電動機は常により大きな有効電力を消費するようになります。

診断と故障予測

標準的な状態監視の手順では、半径方向・軸方向のすきま、軸の振れ、振動速度、アコースティック・エミッション（AE）、潤滑剤の温度といった一連のパラメータを評価します。

その中で、消費電流は総合指標の役割を果たします。消費電流には、発生したすべての不具合の影響が総和として表れます。電流値の上昇は、機器がまだ明らかな故障の段階に至っていなくても、効率低下と機械的損失が限界に達したことを確実に示します。

無負荷運転と負荷運転

無負荷運転では消費電力の絶対値が小さいため、相対的な低減率が高くなります。試験報告書全体では差はわずかで、無負荷運転の11.0%（21）に対し、負荷運転では10.3%（26）です。

処理した部位

電流と消費電力は駆動装置側で記録し、処理は摩擦部（すべり接触部・転がり接触部）に対して行いました。対象は工作機械の軸受台、圧縮機のピストン・シリンダ部、減速機の歯車装置です。

電動機38 圧縮機33 軸受32 減速機24 歯車装置20 ピストン・シリンダ部9 ポンプ5 排気タービン過給機3 摩擦面の組合せ3 ジョイント・リンク部2 変速機2 ディーゼルエンジン2 案内面1 油圧装置1

機械類の種類

試験報告書

電流または電力の直接測定を含む試験報告書67件のうち、記録された低減が最も大きい15件を掲載しています。全件は事例一覧に掲載しています。

事業所	年	変化	測定項目
ロサヴァ閉鎖株式会社	2005	↓ 42.6–59.7%	組立機の1作業サイクル当たりの消費電力、1.566～3.098 → 0.853～1.649 kW
クラスト公開株式会社（スタヴロポリ・トラッククレーン工場）	2003	↓ 33–37%	各運転条件における駆動用電動機の運転電流、180～245 → 120～160 A
バルナウル工具閉鎖株式会社	2005	↓ 31.8%	圧縮機本体の運転電流、22 → 15 A
スクロ有限責任会社	2001	↓ 28.6%	無負荷電流、210 → 150 A
鋳鉄鋳造インベスト97株式会社	2002	↓ 25%	油圧ユニットの消費電力、負荷時電流31～33 → 24 A
トマキウカ膨張粘土砂利工場	2007	↓ 20.5%	無負荷電流、ボウルNo. 1の駆動装置、44.0 → 35.0 A
ゴメリステクロ公開株式会社	2001	↓ 20–27%	減速機の電動機駆動装置の運転電流、50～55 → 40 A
ストイレンスキー採鉱・選鉱コンビナート公開株式会社	2003	↓ 18.4%	圧縮機の運転電流、19→15.5 A
MKF閉鎖株式会社	2001	↓ 18%	駆動用電動機の各相の運転電流、110 → 90 A
ハルキウ科学技術・経済情報センター閉鎖株式会社	2005	↓ 18–23%	巻上機の3相の運転電流、10.4～11.0 → 8.0～9.0 A
クリスタル株式会社、ウエハース工場、プロヴディフ	2002	↓ 16.7%	コンベヤ駆動装置の運転電流、3→2.5 A
DKS MZU「スメナ」	2003	↓ 16.7–29.7%	3相の負荷時電流、10.2～12.8 → 8.5～9.0 A
チェルノモルネフテガス国営株式会社	2003	↓ 16.7–29.7%	ポンプK-80-60-160の負荷時電流、10.2～12.8 → 8.5～9.0 A
PGTヒムプロム	2001	↓ 16.7%	無負荷運転時の運転電流、120 → 100 A
ドニエプロメチーズ公開株式会社	2001	↓ 16%	運転電流、25 → 21 A