モーターの短寿命化とマグネットワイヤーの種類について「AIWとEIW使用時の耐久性の違い」

モーターの短寿命化は、巻線に使用されるマグネットワイヤーの絶縁皮膜の劣化と密接に関連しています。特にAIW（アミドイミド）とEIW（エステルイミド）は耐熱性に優れたマグネットワイヤーですが、その特性の違いがモーターの耐久性に影響を与えます。
結論から言えば、AIW（アミドイミドワイヤー）は、EIW（エステルイミドワイヤー）に比べて一般的に耐熱性、機械的強度、耐湿性・耐薬品性に優れており、特に過酷な環境下でのモーターの耐久性（長寿命）に寄与すると考えられます。
以下で、モーターの短寿命化要因と、両者の特性比較、耐久性への影響について考察します。

モーター短寿命化の主な要因

モーターの寿命は、軸受（ベアリング）の摩耗や潤滑不良、ブラシの摩耗（ブラシ付きの場合）など複数の要因が絡み合いますが、巻線の絶縁不良による焼損も重大な要因です。絶縁皮膜の劣化を引き起こす主な要因は以下の通りです。
1.熱的劣化:
o過負荷運転や過電流、頻繁な始動停止、冷却不足、高い周囲温度などによる温度上昇が最大の要因です。
o高温にさらされ続けると、絶縁皮膜（エナメル）が酸化・分解し、脆くなって絶縁性能が低下します。
2.機械的劣化:
oモーターの振動や、運転・停止の繰り返しによるヒートサイクル（膨張・収縮）によって、皮膜にストレスがかかり、摩耗や微細な亀裂（クラック）が生じることがあります。
3.環境的劣化:
o湿気や水分の侵入による加水分解や絶縁低下。
oほこり、油、化学薬品、腐食性ガスなどが皮膜を侵食したり、冷却を妨げたりします。

AIWとEIWの特性比較

AIWとEIWはどちらもイミド結合を含む高性能な絶縁皮膜ですが、その特性には明確な違いがあります。

※ クレージング: 皮膜表面に発生する微細なひび割れ。絶縁破壊の起点となる可能性がある。

耐久性（寿命）への影響の考察

これらの特性の違いは、モーターの耐久性（寿命）に以下のように影響します。
1. 高温・高負荷環境での耐久性
モーターの寿命は「熱」との戦いです。
•AIWは耐熱クラスが220℃と、EIW（180℃〜200℃）よりも明確に高い耐熱性を持っています。
•したがって、過負荷運転が想定される場合や、周囲温度が高い環境、冷却が難しい小型・高出力モーターなど、高温になりやすい条件下では、AIWを使用した方が絶縁皮膜の熱劣化が遅く、耐久性が高くなります。
2. 機械的ストレスへの耐久性
振動の多い用途（例：電動工具）や、頻繁な起動停止（ヒートサイクル）がある場合、皮膜の機械的強度が重要です。
•AIWは皮膜が強靭で機械的強度や耐摩耗性に優れています。
•振動による摩耗やストレスによる皮膜の損傷リスクがEIWより低いため、機械的なストレスがかかる環境でもAIWの方が有利です。
3. 環境耐性（特に湿度・薬品）
モーターが使用される環境も寿命を左右します。
•AIWは耐湿性（耐加水分解性）に優れています。高湿度環境や、結露・水分の侵入が懸念される用途において、EIW（加水分解の懸念あり）よりも高い信頼性を持ちます。
•また、AIWは耐冷媒性に優れるため、エアコンや冷蔵庫のコンプレッサーに使われるハーメチックモーター（冷媒と巻線が共存するモーター）において、EIWよりも高い耐久性を発揮します。

結論

AIW（アミドイミドワイヤー）は、EIW（エステルイミドワイヤー）と比較して、①耐熱性、②機械的強度、③耐湿性・耐薬品性という、モーターの短寿命化に直結する3つの主要な劣化要因に対して優れた耐性を持っています。
そのため、特に高温、高負荷、振動、高湿度、あるいは特殊な化学的環境（例：冷媒）といった過酷な条件下でモーターを使用する場合、AIWを採用することでEIWよりも絶縁劣化の進行を遅らせ、モーターの耐久性を高め、長寿命化を図ることが期待できます。
ただし、AIWは一般的に高機能である分、コストも高くなる傾向があります。そのため、要求される性能やコストバランスに応じて使い分けられています。

AIW線の外観・色（明るい）

EIW線の外観・色（暗い）