界磁コイルの解説：機能、よくある故障、実践的な解決策

モーターや発電機のすべての部品を知り理解するのは容易ではありません。ステータやロータなど多くの異なる部品があるためです。

いずれにせよ、上記部品の仕組みを理解していようがいまいが、設備を知る旅の第一歩として界磁コイルから始められます。上記部品をご存知なら、実は界磁コイルとそれら（ステータとロータ）には関連があります。

しかしその前に、界磁コイルもそれらの部品と同等に重要であることを理解してください。だからこそ、以下のポイントを熟知し、設備を常に最良の状態で稼働させる必要があります。

界磁コイルの働き

電磁石の一種で、電磁機器内に磁場を生成する目的を持ちます。通常、発電機やモーターのような回転機器を指します。

界磁コイルは、絶縁銅ストリップまたはワイヤーを積層鋼鉄コアに巻き付けて作られます。

界磁コイルには様々な設計があります。オルタネーターやダイナモなど特定ユニットでは、主たる任務は発電機への励磁供給です。通常、界磁コイルは回転部品（ロータ）または固定部品（ステータ）のいずれかに配置されます。

より小さな界磁コイル（極間コイルと呼ばれます）は、通常、界磁コイルと次の界磁コイルのちょうど中間、電機子の中立位置に配置され、出力を滑らかにする役割を果たします。要約すると、界磁コイルはステータまたはロータと共に働き、特定部品と全体の設備をサポートします。

界磁コイル故障の一般的な原因

アース故障

まず、アースとは、低抵抗ワイヤーを使って設備から大地へ電気エネルギーを放出することです。

この場合、アースの主因はコイル周りのテーピングが摩耗し、ワイヤーが露出して設備の金属ボディと接触することです。結果、電気エネルギーが直接大地に流れるか、負極側に流れます。

もう一つの原因は、カーボンブラシ摩耗によるカーボン粉塵の蓄積です。しかし、発電機や電動モーターのオーバーホールのようなサービスで徹底的にチェックすれば、スチーム洗浄のみでコイルを焼き付け、IR（絶縁抵抗）を回復できるか、それとも交換が必要か判断できます。

短絡

短絡は、発電機ロータ内の個々の巻線間の絶縁不良が原因です。

その後、短絡ターンに大電流が流れます。 이로 인해 발생한 열은 필드 코일을 뜨겁게 만들어 소손시키거나, 와이어를 녹여 회로를 끊어버릴 수 있습니다. 전류 흐름이 차단됩니다.

過熱

過熱は短絡が原因となることもありますが、振動や異音など他の理由もあります。

短絡または過熱のいずれが発生しても、最終結果は同じです。修理が可能なことは稀で、コイル全体を交換する必要があるでしょう。

解決策：修理か巻き替えか？

コイルが発熱して溶け始めた時のみ、交換が必要です。

界磁コイルの状態と損傷の程度に応じて、個々の界磁コイルを取り外し、巻き替え、修理、または交換できます。モーターまたは発電機メンテナンス時にエンジニアに徹底的にチェックしてもらい、最適な対応を判断してもらいましょう。

ほとんどの場合、設備に致命的な損傷がない限り、発電機または電動モーターの巻き替えで十分です。また、設備のブランドを確認して必要なサービスを受けるべきです。例えば、カミンズやシーメンスのモーター修理サービスがあります。設備のブランド名を再確認しましょう。

そうすれば、設備が最適なサービスを受け、再び正常に稼働することを保証できます。

設備部品の一つの仕組みを理解すれば、故障を察知し、メンテナンス時期を判断しやすくなります。しかし、界磁コイルは多くのコンポーネントの一つに過ぎません。設備が実際にどう動くかを理解するには、まだまだ学ぶことがたくさんあります。